1、线程池的实现原理

• 线程池判断核心线程池里的线程是否都在执行任务，如果不是，则创建新的工作线程来执行，如果都在执行则进入下个流程。
• 线程池判断工作队列是否已满。如果没满，任务存储在工作队列；如果满了，进入下个流程。
• 线程池判断所有线程是否都处于工作状态，如果没有则新建线程来执行任务，如果满了则交给饱和策略处理。

线程池处理 线程池执行

• 当前运行线程少于corePoolSize，则创建新线程来执行，需要获取全局锁。
• 如果运行线程等于或多于corePoolSize，则加入BlockingQueue。
• 如果BlockingQueue满了，则创建新的线程来处理任务，需要获取全局锁。
• 如果创建新线程会超过最大PoolSize，将被拒绝。
• 设计中尽可能避免获取全局锁。

• 线程池创建线程时，会将线程封装成工作线程Worker，Worker在执行完任务后，还会循环获取工作队列里的任务来执行。

Worker

2、线程池的使用。

new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, milliseconds, runnableTaskQueue, runnableTaskQueue, handler)

• 这个runnableTaskQueue是用于保存等待执行任务的队列。
• execute()用于提交不需要返回值的任务。

threadsPool.execute(new Runnable() {});

• submit()方法用于提交需要返回值的任务。

Future<Object> future = executor.submit();

• shutdonwNow首先将线程池的状态设置成STOP，然后尝试停止所有正在执行或暂停任务的线程，并返回等待执行任务的列表。shutdown将线程池的状态设置成SHUTDOWN状态，然后中断所有没有正在执行任务的线程。如果任务不一定要执行完才使用shutdownNow。
• CPU密集型任务应配置尽可能小线程Ncpu +1个线程。IO密集由于任务线程并不是一直执行任务，应配置尽可能多的线程。混合型任务如果可以拆分则进行拆分。

3、Executor框架

在上层，Java多线程程序通常将应用分解为若干个任务，然后使用用户级的调度器将这些任务映射为固定数量的线程。在底层，操作系统内核将这些线程映射到硬件处理器上。
HotSpot VM线程模型中，Java线程被一对一映射为本地操作系统线程。

量级调度模型

• 任务，包括被执行任务需要实现的接口：Runnable、Callable。
• 任务的执行，执行机制的核心接口Executor，以及继承自Executor的ExecutorService接口。
• 异步计算的结果。

Executor

• Executor将任务的提交与任务的执行分离。

Executor执行

FixedThreadPool

• 当线程池中的线程数大于corePoolSize时，keepAliveTime为多于空闲线程等待新任务的最长时间，超过后多于的线程池将被终止。

FixedThreadPool

SingleThreadExecutor

• corePoolSize和maximumPoolSize被设置为1。
• 使用单个worker线程的Executor。

SingleThreadTExecutor

CachedThreadPool

• 根据需要创建新线程的线程池，corePoolSize被设置为0，maximumPoolSize被设置为Interger.MAX_VALUE，即无界。
• 使用SynchronousQueue作为线程池的工作队列。如果主线程提交任务的速度高于maximumPool中线程处理任务的速度时，CachedThreadPool会不断创建新线程。

CachedThreadPool

ScheduledThreadPoolExecutor

• 使用DelayQueue当任务队列。

ScheduledThreadPoolExecutor

FutureTask

• 基于AbstractQueueSynchronizer实现。
• 每一个基于AQS实现的同步器都会包含两种基本操作，至少一个acquire和至少一个release。

FutureTask