線程池概述

線程池的優勢

降低資源消耗 通過重復利用已創建的線程降低線程創建和銷毀造成的消耗。
提高響應速度 當任務到達時，任務可以不需要的等到線程創建就能立即執行。
提高線程的可管理性 線程是稀缺資源，如果無限制的創建，不僅會消耗系統資源，還會降低系統的穩定性，使用線程池可以進行統一的分配，調優和監控。但是要做到合理的利用線程池，必須對其原理了如指掌。

基本架構

線程池.png

參數認識

corePoolSize : 線程池的基本大小，當提交一個任務到線程池時，線程池會創建一個線程來執行任務，即使其他空閑的基本線程能夠執行新任務也會創建線程，等到需要執行的任務數大于線程池基本大小時就不再創建。如果調用了線程池的prestartAllCoreThreads方法，線程池會提前創建并啟動所有基本線程。

runnableTaskQueue：任務對列，用于保存等待執行的任務的阻塞隊列?？梢赃x擇以下幾個阻塞隊列。

• ArrayBlockingQueue：是一個基于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。
• LinkedBlockingQueue：一個基于鏈表結構的阻塞隊列，此隊列按FIFO （先進先出） 排序元素，吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue。靜態工廠方法Executors.newFixedThreadPool()使用了這個隊列。
• SynchronousQueue：一個不存儲元素的阻塞隊列。每個插入操作必須等到另一個線程調用移除操作，否則插入操作一直處于阻塞狀態，吞吐量通常要高于LinkedBlockingQueue，靜態工廠方法Executors.newCachedThreadPool使用了這個隊列。
• PriorityBlockingQueue：一個具有優先級得無限阻塞隊列。

maximumPoolSize：線程池最大大小，線程池允許創建的最大線程數。如果隊列滿了，并且已創建的線程數小于最大線程數，則線程池會再創建新的線程執行任務。值得注意的是如果使用了無界的任務隊列這個參數就沒什么效果。

threadFactory：用于設置創建線程的工廠，可以通過線程工廠給每個創建出來的線程設置更有意義的名字，Debug和定位問題時非常又幫助。

RejectedExecutionHandler（飽和策略）：當隊列和線程池都滿了，說明線程池處于飽和狀態，那么必須采取一種策略處理提交的新任務。這個策略默認情況下是AbortPolicy，表示無法處理新任務時拋出異常。

• CallerRunsPolicy：只用調用者所在線程來運行任務。
• DiscardOldestPolicy：丟棄隊列里最近的一個任務，并執行當前任務。
• DiscardPolicy：不處理，丟棄掉。
• 當然也可以根據應用場景需要來實現RejectedExecutionHandler接口自定義策略。如記錄日志或持久化不能處理的任務。

keepAliveTime ：線程活動保持時間，線程池的工作線程空閑后，保持存活的時間。所以如果任務很多，并且每個任務執行的時間比較短，可以調大這個時間，提高線程的利用率。

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)。

池狀態

• RUNNING 自然是運行狀態，指可以接受任務執行隊列里的任務
• SHUTDOWN 指調用了 shutdown() 方法，不再接受新任務了，但是隊列里的任務得執行完畢。
• STOP 指調用了 shutdownNow() 方法，不再接受新任務，同時拋棄阻塞隊列里的所有任務并中斷所有正在執行任務。
• TIDYING 所有任務都執行完畢，在調用 shutdown()/shutdownNow() 中都會嘗試更新為這個狀態。
• TERMINATED 終止狀態，當執行 terminated() 后會更新為這個狀態。

submit()與execute() (可以使用execute和submit兩個方法向線程池提交任務)

• execute方法用于提交不需要返回值的任務，利用這種方式提交的任務無法得知是否正常執行
• submit方法用于提交一個任務并帶有返回值，這個方法將返回一個Future類型對象?？梢酝ㄟ^這個返回對象判斷任務是否執行成功，并且可以通過future.get()方法來獲取返回值，get()方法會阻塞當前線程直到任務完成。

shutdown()與shutdownNow()
可以通過調用 shutdown() 或 shutdownNow() 方法來關閉線程池。它們的原理是遍歷線程池中的工作線程，然后逐個調用線程的 interrupt 方法來中斷線程，所以無法響應中斷的任務可能永遠無法停止。
這倆方法的區別是，shutdownNow() 首先將線程池的狀態設置成STOP，然后嘗試停止所有的正在執行或暫停任務的線程，并返回等待執行任務的列表，而 shutdown() 只是將線程池的狀態設置成 SHUTDOWN 狀態，然后中斷所有沒有正在執行任務的線程。
只要調用了這兩個關閉方法的任意一個，isShutdown 方法就會返回 true。當所有的任務都已關閉了，才表示線程池關閉成功，這時調用 isTerminaced 方法會返回 true。
通常調用 shutdown() 方法來關閉線程池，如果任務不一定要執行完，則可以調用 shutdownNow() 方法。

合理配置線程池
要想合理地配置線程池，首先要分析任務特性
任務的性質：CPU密集型任務、IO密集型任務和混合型任務。
任務的優先級：高、中和低。
任務的執行時間：長、中和短。
任務的依賴性：是否依賴其他系統資源，如數據庫連接。

性質不同的任務可以用不同規模的線程池分開處理。

CPU密集型任務應該配置盡可能少的線程，如配置N+1個線程，N位CPU的個數。
而IO密集型任務線程并不是一直在執行任務，則應配置盡可能多的線程，如2*N。

混合型任務，如果可以拆分，將其拆分成一個CPU密集型任務和一個IO密集型任務，只要這兩個任務執行的時間相差不是太大，那么分解后執行的吞吐量將高于串行執行的吞吐量。如果這兩個任務執行的時間相差很大，則沒有必要進行分解?？梢酝ㄟ^Runtime.getRuntime().availableProcessors()方法獲得當前設備的CPU個數。
優先級不同的任務可以使用優先級隊列PriorityBlockingQueue來處理。它可以讓優先級高的任務先執行。

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