Thread.ThreadPool

線程池的好處:

第一：下降資源消耗。經過重複利用已建立的線程下降線程建立和銷燬形成的消耗。

第二：提升響應速度。當任務到達時，任務能夠不須要的等到線程建立就能當即執行。

第三：提升線程的可管理性。線程是稀缺資源，若是無限制的建立，不只會消耗系統資源，還會下降系統的穩定性，使用線程池能夠進行統一的分配，調優和監控。可是要作到合理的利用線程池，必須對其原理了如指掌。

線程池的建立

咱們能夠經過ThreadPoolExecutor來建立一個線程池。

1	new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize,

2	keepAliveTime, milliseconds,runnableTaskQueue, threadFactory,handler);

建立一個線程池須要輸入幾個參數：

• corePoolSize（線程池的基本大小）：當提交一個任務到線程池時，線程池會建立一個線程來執行任務，即便其餘空閒的基本線程可以執行新任務也會建立線程，等到須要執行的任務數大於線程池基本大小時就再也不建立。若是調用了線程池的prestartAllCoreThreads方法，線程池會提早建立並啓動全部基本線程。
• runnableTaskQueue（任務隊列）：用於保存等待執行的任務的阻塞隊列。能夠選擇如下幾個阻塞隊列。

1. ArrayBlockingQueue：是一個基於數組結構的有界阻塞隊列，此隊列按 FIFO（先進先出）原則對元素進行排序。
2. LinkedBlockingQueue：一個基於鏈表結構的阻塞隊列，此隊列按FIFO （先進先出） 排序元素，吞吐量一般要高於ArrayBlockingQueue。靜態工廠方法Executors.newFixedThreadPool()使用了這個隊列。
3. SynchronousQueue：一個不存儲元素的阻塞隊列。每一個插入操做必須等到另外一個線程調用移除操做，不然插入操做一直處於阻塞狀態，吞吐量一般要高於LinkedBlockingQueue，靜態工廠方法Executors.newCachedThreadPool使用了這個隊列。
4. PriorityBlockingQueue：一個具備優先級得無限阻塞隊列。

• maximumPoolSize（線程池最大大小）：線程池容許建立的最大線程數。若是隊列滿了，而且已建立的線程數小於最大線程數，則線程池會再建立新的線程執行任務。值得注意的是若是使用了無界的任務隊列這個參數就沒什麼效果。
• ThreadFactory：用於設置建立線程的工廠，能夠經過線程工廠給每一個建立出來的線程設置更有意義的名字，Debug和定位問題時很是又幫助。

RejectedExecutionHandler（飽和策略）：當隊列和線程池都滿了，說明線程池處於飽和狀態，那麼必須採起一種策略處理提交的新任務。這個策略默認狀況下是AbortPolicy，表示沒法處理新任務時拋出異常。如下是JDK1.5提供的四種策略。n  AbortPolicy：直接拋出異常。

1. CallerRunsPolicy：只用調用者所在線程來運行任務。
2. DiscardOldestPolicy：丟棄隊列裏最近的一個任務，並執行當前任務。
3. DiscardPolicy：不處理，丟棄掉。
4. 固然也能夠根據應用場景須要來實現RejectedExecutionHandler接口自定義策略。如記錄日誌或持久化不能處理的任務。

• keepAliveTime（線程活動保持時間）：線程池的工做線程空閒後，保持存活的時間。因此若是任務不少，而且每一個任務執行的時間比較短，能夠調大這個時間，提升線程的利用率。
• TimeUnit（線程活動保持時間的單位）：可選的單位有天（DAYS），小時（HOURS），分鐘（MINUTES），毫秒(MILLISECONDS)，微秒(MICROSECONDS, 千分之一毫秒)和毫微秒(NANOSECONDS, 千分之一微秒)。

線程池的executor,submit區別在於，execute不用返回結果，submit返回furture包裝的結果值

線程池的關閉

shutdown：shutdown的原理是隻是將線程池的狀態設置成SHUTDOWN狀態，而後中斷全部沒有正在執行任務的線程

shutdownNow：shutdownNow的原理是遍歷線程池中的工做線程，而後逐個調用線程的interrupt方法來中斷線程，因此沒法響應中斷的任務可能永遠沒法終止。shutdownNow會首先將線程池的狀態設置成STOP，而後嘗試中止全部的正在執行或暫停任務的線程，並返回等待執行任務的列表。

只要調用了這兩個關閉方法的其中一個，isShutdown方法就會返回true。當全部的任務都已關閉後,才表示線程池關閉成功，這時調用isTerminaed方法會返回true。至於咱們應該調用哪種方法來關閉線程池，應該由提交到線程池的任務特性決定，一般調用shutdown來關閉線程池，若是任務不必定要執行完，則能夠調用shutdownNow。

3.    線程池的分析

流程分析：線程池的主要工做流程以下圖：

從上圖咱們能夠看出，當提交一個新任務到線程池時，線程池的處理流程以下：

1. 首先線程池判斷基本線程池是否已滿？沒滿，建立一個工做線程來執行任務。滿了，則進入下個流程。
2. 其次線程池判斷工做隊列是否已滿？沒滿，則將新提交的任務存儲在工做隊列裏。滿了，則進入下個流程。
3. 最後線程池判斷整個線程池是否已滿？沒滿，則建立一個新的工做線程來執行任務，滿了，則交給飽和策略來處理這個任務。

 

一：newCachedThreadPool-可變尺寸的線程池(緩存線程池) 
(1)緩存型池子，先查看池中有沒有之前創建的線程，若是有，就reuse(重用)，若是沒有，就創建一個新的線程加入池中； 
(2)緩存型池子，一般用於執行一些生存週期很短的異步型任務；所以一些面向鏈接的daemon型server中用得很少； 
(3)能reuse(重用)的線程，必須是timeout IDLE內的池中線程，缺省timeout是60s，超過這個IDLE時長，線程實例將被終止及移出池； 
(4)注意，放入CachedThreadPool的線程沒必要擔憂其結束，超過TIMEOUT不活動，其會自動被終止。

二：newFixedThreadPool-固定大小的線程池 
(1)newFixedThreadPool與cacheThreadPool差很少，也是能reuse就用，但不能隨時建新的線程； 
(2)其獨特之處:任意時間點，最多隻能有固定數目的活動線程存在，此時若是有新的線程要創建，只能放在另外的隊列中等待，直到當前的線程中某個線程終止直接被移出池子； 
(3)和cacheThreadPool不一樣，FixedThreadPool沒有IDLE機制(可能也有，但既然文檔沒提，確定很是長，相似依賴上層的TCP或UDP IDLE機制之類的)，因此FixedThreadPool多數針對一些很穩定很固定的正規併發線程，多用於服務器； 
(4)從方法的源代碼看，cache池和fixed池調用的是同一個底層池，只不過參數不一樣:
fixed池線程數固定，而且是0秒IDLE(無IDLE)；
cache池線程數支持0-Integer.MAX_VALUE(顯然徹底沒考慮主機的資源承受能力)，60秒IDLE。

三：ScheduledThreadPool-調度線程池 
(1)調度型線程池； 
(2)這個池子裏的線程能夠按schedule依次delay執行，或週期執行。

四：SingleThreadExecutor-單例線程池 
(1)單例線程，任意時間池中只能有一個線程；  (2)用的是和cache池和fixed池相同的底層池，但線程數目是1-1,0秒IDLE(無IDLE)。