java多线程（六）线程池

什么是线程池，为什么要线程池

1. 降低资源消耗，降低创建和销毁的资源消耗
2. 提高响应速度：线程的创建时间为T1,执行时间为T2,销毁时间T3,免去T1和T3的时间
3. 提高线程的可管理性

实现一个自己的线程池

1. 线程在池子已经创建好了，并且可以保持住，要有容器保存多个线程
2. 线程还要能接受外部的任务，并运行这个任务

线程池的创建

1. ThreadPoolExecutor,jdk所有线程池实现的父类
2. 各个参数含义
   1> int corePoolSize：线程池中核心线程数，<corePoolSize,就会创建线程，=corePoolSize这个任务就会保存到BlockingQueue。
   PrepareAllCoreThreads()方法就会一次性创建corePoolSize个线程
   2> int maximumPoolSize：允许的最大线程数，BlockingQueue也满了，<maximumPoolSize时候就会再次创建新的线程
   3> long keepAliveTime：线程空闲下来存活的时间，这个参数只在线程数>corePoolSize才有用
   4> TimeUnit unit：存活时间单位
   5> BlockingQueue<Runnable> workQueue,保存任务的阻塞队列
   6> ThreadFactory threadFactory：创建线程的工厂，给新建的线程赋予名字
   7> RejectExcutionHandler handler：饱和策略
   AbortPolicy：直接抛出异常，默认的
   CallerRunsPolicy：用调用者所在的线程来执行任务
   DiscardOldestPolicy：丢弃阻塞队列里最老的任务，队列里最靠前的任务
   DiscardPolicy：当前任务直接抛弃
   实现自己的饱和策略：实现RejectExcutionHandler接口即可

提交任务

1. execute(Runnable command) 不需要返回
2. submit(Callable callable) 需要返回

关闭线程池

1. shutdown()：设置线程池的状态，只会中断所有没有执行任务的线程
2. shutdownNow()：设置线程池的状态，还会尝试停止正在运行或者暂停任务的线程

合理配置线程池

1. 根据任务的性质来：计算密集型（cpu），IO密集型，混合型
2. 计算密集型：加密，大数分解，正则。。。。Cpu数适当小一点，最大推荐：机器的Cpu核心数+1，+1为了防止页缺失。Runtime.getRuntime().availableProcessors()获取CPU核心数
3. IO密集型：读取文件，数据库连接，网络通讯。线程数适当大一点。机器的cpu核心数*2
4. 混合型：尽量拆分。当IO密集型远大于计算密集型，拆分意义不大；当IO密集型远约等于计算密集型，非常有必要
5. 队列的选择应该使用有界；无界队列可能会导致内存溢出OOM

预定义的线程池（最好不要用，它们的阻塞队列都使用了无界队列，饱和策略不适合生产任务，尽量使用ThreadPoolExecutor）

1. FixedThreadPool：创建固定数量，适用于负载较重的服务器，使用了无界队列
2. SingleThreadExecutor：创建单个线程，需要顺序保证执行任务，不会有多个线程活动，使用了无界队列
3. CachedThreadPool：会根据需要来创建新线程，适用于很多短期异步任务的程序
4. WorkStealingPool（jdk7以后）：基于ForkJoin
5. ScheduledThreadPool：适用于定期执行任务的连接池，Timer不建议使用，异常处理的不好。
   1> newSingleThreadScheduledExecutor：只包含一个线程，只需要单个线程执行周期任务，保证顺序的执行各个任务
   2> newScheduledThreadPool：可以包含多个线程，线程执行周期任务，适度控制后台线程数量的时候
   3> 方法说明
   a,schedule：只执行一次，任务还可以延迟执行
   b,scheduleAtFixedRate：提交固定时间间隔的任务，两个任务头之间的间隔是固定的
   c,scheduleWithFixedDelay：提交固定延时间隔的任务，前一个任务的结尾和后一个任务的头之间的时间间隔是固定的
   4> 建议在提交给ScheduledThreadPoolExcutor的任务要catch异常

6. Executor类图

   
   Executor类图.png

7. Executor的基本使用图

   
   Executor的基本使用.png

CompletionService：线程池中的线程合理管理