线程池

1、什么事线程池

线程池是一种多线程处理形式，处理过程中将任务添加到队列，然后在创建线程后自动启动这些任务。

2、线程池的好处

• 降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程的创建和销毁造成的消耗
• 提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
• 提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程可以统一分配，调优和监控。

3、线程池的作用

线程池是为了突然爆发的线程设计的，通过有限的几个固定的先线程为大量的操作服务，减少了创建和销毁线程所需要的时间，从而提高效率。
如果一个线程的时间非常长，就没必要用线程池了(不是不能作长时间操作，而是不宜。)，况且我们还不能控制线程池中线程的开始、挂起、和中止。

4、线程池的创建方式

线程池里面它的核心走了ThreadPoolExecuto这个构造函数，但是大多数的情况下我们用的都是封装好的Executo 这个接口。它提供了四种线程池的创建方式。
java通过Excutors（jdk1.5并发包）提供四种线程，分别为：

• newCacheThreadPool 创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空线程，若无可回收，则创建新的线程。
• newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列等待。（这种方式用的最多，在对netty应用性能调优的时候，用的就是这种线程池）
• newScheduledThreadPool 创建一个定时线程池，支持定时及周期性执行任务。
• newSingleThreadExecutor 创建单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序执行。（这种在开发中用的比较少）

newCacheThreadPool

public class CacheThreadPoolDemo {
    /**
     * 可缓存的线程池创建
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            int temp = i;
            executorService.execute(() ->{
                System.out.println("threadName:" + Thread.currentThread().getName() + ",i=" + temp);
            });
        }
    }
}

执行结果

image.png

从执行结果中我们可以看出Thread-3 被重复利用，降低了资源消耗。

newFixedThreadPool

      ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            int temp = i;
            executorService.execute(() -> {
                System.out.println("threadName:" + Thread.currentThread().getName() + ",i=" + temp);
            });
        }

image.png

线程池只会创建三个线程，超出的将会复用之前创建的三个线程。

newScheduledThreadPool

 ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(3);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int temp = i;
            scheduledExecutorService.schedule(() -> {
                System.out.println("threadName:" + Thread.currentThread().getName() + ",i=" + temp);
            }, 3, TimeUnit.SECONDS); 
}

newSingleThreadExecutor

   ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        for (int i = 0; i <10 ; i++) {
            int temp = i;
            executorService.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("threadName:" + Thread.currentThread().getName() + ",i=" + temp);
                }
            });
        }

5、线程池原理

hreadExecutor 构造方法

构造方法

corePoolSize： 核心池的大小。 当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务，当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列当中
maximumPoolSize： 线程池最大线程数，它表示在线程池中最多能创建多少个线程；
keepAliveTime： 表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。
unit： 参数keepAliveTime的时间单位，有7种取值，在TimeUnit类中有7种静态属性。
当用户提交一个任务到线程池中，线程池的处理流程如下：

• 判断线程里的核心线程是否都在执行任务，如果不是（核心线程空闲或者还有核心线程没有被创建）则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程都在执行任务，则进入下个流程。
• 线程池判断工作队列是否已满，如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里。如果工作队列满了，则进入下个流程。

• 判断线程池里的线程是否都处于工作状态，如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果满了，则交给饱和策略来处理这个任务。

  
  线程池处理任务流程.png

合理配置线程池

要想合理的配置线程池，就必须首先分析任务特性，可以从以下几个角度来进行分析：
任务的性质：CPU密集型任务，IO密集型任务和混合型任务。
任务的优先级：高，中和低。
任务的执行时间：长，中和短。
任务的依赖性：是否依赖其他系统资源，如数据库连接。
任务性质不同的任务可以用不同规模的线程池分开处理。CPU密集型任务配置尽可能少的线程数量，如配置Ncpu+1个线程的线程池。IO密集型任务则由于需要等待IO操作，线程并不是一直在执行任务，则配置尽可能多的线程，如2*Ncpu。混合型的任务，如果可以拆分，则将其拆分成一个CPU密集型任务和一个IO密集型任务，只要这两个任务执行的时间相差不是太大，那么分解后执行的吞吐率要高于串行执行的吞吐率，如果这两个任务执行时间相差太大，则没必要进行分解。我们可以通过Runtime.getRuntime().availableProcessors()方法获得当前设备的CPU个数。
优先级不同的任务可以使用优先级队列PriorityBlockingQueue来处理。它可以让优先级高的任务先得到执行，需要注意的是如果一直有优先级高的任务提交到队列里，那么优先级低的任务可能永远不能执行。
执行时间不同的任务可以交给不同规模的线程池来处理，或者也可以使用优先级队列，让执行时间短的任务先执行。
依赖数据库连接池的任务，因为线程提交SQL后需要等待数据库返回结果，如果等待的时间越长CPU空闲时间就越长，那么线程数应该设置越大，这样才能更好的利用CPU。
一般总结哦，有其他更好的方式，希望各位留言，谢谢。

CPU密集型时，任务可以少配置线程数，大概和机器的cpu核数相当，这样可以使得每个线程都在执行任务
IO密集型时，大部分线程都阻塞，故需要多配置线程数，2cpu核数
（这点在netty中EventExecutorLoopGroup 线程池默认创建的线程数就是2cpu核数）
操作系统之名称解释：
某些进程花费了绝大多数时间在计算上，而其他则在等待I/O上花费了大多是时间，
前者称为计算密集型（CPU密集型）computer-bound，后者称为I/O密集型，I/O-bound。