四种线程池的使用方式和区别详解

一、为什么要使用线程池

我们知道线程的并发操作，并不是真正的同时执行，而是通过CPU的上下文切换来执行。因为CPU切换的速度很快，以至于我们感觉不到，会造成在一种在同一时间内执行了多个操作的错觉。
那么我们在使用多线程的时候，如果创建了大量的线程，就会造成CPU的频繁切换，反而导致效率降低，而线程的数量在显式创建线程时，其实是不可控的。另外，频繁的创建和销毁线程，也会造成较大的开销。所以，我们可以使用线程池来控制线程数量和减少线程频繁创建销毁的开销。

二、java中的四种线程池

• 单例线程池：Executors.newSingleThreadExecutor();
• 缓存线程池：Executors.newCachedThreadPool();
• 定长线程池：Executors.newFixedThreadPool(nThreads);
• 定时线程池：Executors.newScheduledThreadPool(corePoolSize);

1.单例线程池：

单例线程池，顾名思义就是线程池中只有一个工作线程执行任务。执行的是串行操作，按照顺序执行。
如果有其他请求任务时，此时线程没有空闲，就会将此任务放到队列中等待执行。那它的队列其实是一个无线大的队列，如果有大量的请求任务时，一个线程的执行速度是有限的，就有可能造成队列积压，甚至于导致OOM的问题。

2.缓存线程池：

这种线程池内部没有核心线程，在有新的任务的时候，如果存在空闲线程的话就用空闲线程来执行任务，如果没有空闲线程的话，就新建一个线程来执行任务，这个最大线程数是接近无限大的。
缓存线程池的优点是可以灵活的伸缩线程数，但是它存在的问题是有可能在大量请求的时候，创建了过多的线程，导致的效率低下，甚至OOM。

3.定长线程池：

定长线程池的核心线程数等于最大线程数，所以它的线程数是固定的，是我们通过传参来进行设置的。当任务大于核心线程数的时候，就会放到队列中等待。
定长线程池需要注意的问题和单例线程池类似，也是有可能造成队列积压，以至于导致OOM的问题，所以，我们在使用时要合理的设置线程数。

4.定时线程池：

定时线程池可以指定时间的执行周期，指定一段时间去调用一次。
任务队列会根据任务延时时间的不同进行排序，延时时间越短地就排在队列的前面，先被获取执行。也就是优先级队列，这种队列是用堆来构建的，在此不做详述。

三、线程池的使用方式

1.单例线程池：

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        executorService.submit(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("线程执行");
            }
        });
    }

2.缓存线程池：

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        executorService.submit(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("线程执行");
            }
        });
    }

3.定长线程池：

     public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5); //指定线程数
        executorService.submit(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("线程执行");
            }
        });
    }

4.定时线程池：

    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(2);
        scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {

            }
        },1,3, TimeUnit.DAYS);
    }

    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(2);
        scheduledExecutorService.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {

            }
        },1,3, TimeUnit.DAYS);
    }

我们可以看到除定时线程池外，其他的线程池执行方法大致相同。而定时线程池想要实现定时，则需要使用scheduleAtFixedRate方法或者scheduleWithFixedDelay方法。我们先来看看这两个方法的参数，两个方法的参数其实是一样的，依照顺序分别是：Runnable对象、第一次执行的延迟时间、两次执行间隔的延迟时间、时间单位。

那这两个方法有什么区别呢？
经测试得出，scheduleAtFixedRate方法是：程序以起始时间为准则，每隔指定时间执行一次，不受任务执行时间影响。如果是执行任务执行的时间大于间隔时间的话，它不会重新开启一个新的任务进行执行，而是等待原有任务执行完成，马上开启下一个任务进行执行。这个时候，执行间隔时间是被打乱的。
scheduleWithFixedDelay方法是以执行任务结束时间为准，执行任务结束后，延迟指定的时间后再继续执行下一个执行任务，它是不管执行任务执行时间的长短，都是在执行结束后延迟指定的时间再继续执行。

线程池我们大概介绍完了，有对线程池底层实现原理感兴趣的同学可以看下这篇文章：https://www.jianshu.com/p/51a21904d76d