前言
這周我投遞出了簡歷，崗位是java后端開發(fā)工程師。這周美團面試官給我進行了面試。面試過程中他問了線程池，今天詳細講一講Java 線程池。
線程池
線程池維護著多個線程，等待著監(jiān)督管理者分配可并發(fā)執(zhí)行的任務。這避免了在處理短時間任務時創(chuàng)建與銷毀線程的代價。
start()創(chuàng)建一定數(shù)量的線程池,進行線程循環(huán)
stop()停止所有線程循環(huán)，回收所有資源
addTask()添加任務
Excutors創(chuàng)建線程池便捷方法如下：
Executors.newFixedThreadPool(100);//創(chuàng)建固定大小的線程池
Executors.newSingleThreadExecutor();//創(chuàng)建只有一個線程的線程池
Executors.newCachedThreadPool();//創(chuàng)建一個不限線程數(shù)上限的線程池，任何提交的任務都將立即執(zhí)行
對于服務端需要長期運行的程序，創(chuàng)建線程池應該使用ThreadPoolExecutor的構(gòu)造方法
public ThreadPoolExecutor(
int corePoolPoolSize,//線程池長期維持的線程數(shù)
int maximumPoolSize, //線程數(shù)的上限
long keepAliveTime,//空閑線程存活時間
TimeUnit unit,//時間單位
BlockingQueue<Runnable> workQueue,//任務的排隊隊列
ThreadFactory threadFactory,//新線程的產(chǎn)生方式
RejectedExecutionHandler handler//拒絕策略
)
java線程池有7大參數(shù)，4大特性。
特性一：當池中正在運行的線程數(shù)（包括空閑線程）小于corePoolSize時，新建線程執(zhí)行任務。
特性二：當池中正在運行的線程數(shù)大于等于corePoolSize時，新插入的任務進入workQueue排隊（如果workQueue長度允許），等待空閑線程來執(zhí)行。
特性三：當隊列里的任務數(shù)達到上限，并且池中正在運行的線程數(shù)小于maximumPoolSize，對于新加入的任務，新建線程。
特性四：當隊列里的任務數(shù)達到上限，并且池中正在運行的線程數(shù)等于maximumPoolSize，對于新加入的任務，執(zhí)行拒絕策略（線程池默認的拒絕策略是拋異常）。
種類
1、newCachedThreadPool
核心線程數(shù)為0，最大線程數(shù)為 Integer.MAX_VALUE
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
}
1.1作用
創(chuàng)建一個可根據(jù)需要創(chuàng)建新線程的線程池，但是在以前構(gòu)造的線程可用時將重用它們，并在需要時使用提供的 ThreadFactory 創(chuàng)建新線程。
1.2特征
（1）線程池中數(shù)量沒有固定，可達到最大值（Interger. MAX_VALUE）
（2）線程池中的線程可進行緩存重復利用和回收（回收默認時間為1分鐘）
（3）當線程池中，沒有可用線程，會重新創(chuàng)建一個線程
1.3創(chuàng)建方式
Executors.newCachedThreadPool();
2、newFixedThreadPool
核心線程數(shù)與最大線程數(shù)均為指定的nThreads
空閑線程的存活時間是0
工作隊列是無界隊列
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
2.1作用
創(chuàng)建一個可重用固定線程數(shù)的線程池，以共享的無界隊列方式來運行這些線程。在任意點，在大多數(shù) nThreads 線程會處于處理任務的活動狀態(tài)。如果在所有線程處于活動狀態(tài)時提交附加任務，則在有可用線程之前，附加任務將在隊列中等待。如果在關(guān)閉前的執(zhí)行期間由于失敗而導致任何線程終止，那么一個新線程將代替它執(zhí)行后續(xù)的任務（如果需要）。在某個線程被顯式地關(guān)閉之前，池中的線程將一直存在。
2.2特征
（1）線程池中的線程處于一定的量，可以很好的控制線程的并發(fā)量
（2）線程可以重復被使用，在顯示關(guān)閉之前，都將一直存在
（3）超出一定量的線程被提交時候需在隊列中等待
2.3創(chuàng)建方式
（1）Executors.newFixedThreadPool(int nThreads)；//nThreads為線程的數(shù)量
（2）Executors.newFixedThreadPool(int nThreads，ThreadFactory threadFactory)；//nThreads為線程的數(shù)量，threadFactory創(chuàng)建線程的工廠方式
3、newSingleThreadExecutor
核心線程數(shù)與最大線程數(shù)均為1
工作隊列是無界隊列
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
3.1作用
創(chuàng)建一個使用單個 worker 線程的 Executor，以無界隊列方式來運行該線程。（注意，如果因為在關(guān)閉前的執(zhí)行期間出現(xiàn)失敗而終止了此單個線程，那么如果需要，一個新線程將代替它執(zhí)行后續(xù)的任務）。可保證順序地執(zhí)行各個任務，并且在任意給定的時間不會有多個線程是活動的。與其他等效的 newFixedThreadPool(1) 不同，可保證無需重新配置此方法所返回的執(zhí)行程序即可使用其他的線程。
3.2特征
線程池中最多執(zhí)行1個線程，之后提交的線程活動將會排在隊列中以此執(zhí)行。
3.3創(chuàng)建方式
（1）Executors.newSingleThreadExecutor() ；
（2）Executors.newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory)；// threadFactory創(chuàng)建線程的工廠方式
4、newScheduledThreadPool
指定核心線程數(shù)corePoolSize
最大線程數(shù)是Integer.MAX_VALUE
DelayedWorkQueue：任務隊列會根據(jù)任務延時時間的優(yōu)先級進行執(zhí)行
public class ScheduledThreadPoolExecutor
extends ThreadPoolExecutor
implements ScheduledExecutorService {
....................
/**
* Creates a new {@code ScheduledThreadPoolExecutor} with the
* given core pool size.
*
* @param corePoolSize the number of threads to keep in the pool, even
* if they are idle, unless {@code allowCoreThreadTimeOut} is set
* @throws IllegalArgumentException if {@code corePoolSize < 0}
*/
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
new DelayedWorkQueue());
}
4.1作用
創(chuàng)建一個線程池，它可安排在給定延遲后運行命令或者定期地執(zhí)行。
4.2特征
（1）線程池中具有指定數(shù)量的線程，即便是空線程也將保留
（2）可定時或者延遲執(zhí)行線程活動
4.3創(chuàng)建方式
（1）Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize)；// corePoolSize線程的個數(shù)
（2）newScheduledThreadPool(int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory)；// corePoolSize線程的個數(shù)，threadFactory創(chuàng)建線程的工廠
5、newSingleThreadScheduledExecutor
5.1作用
創(chuàng)建一個單線程執(zhí)行程序，它可安排在給定延遲后運行命令或者定期地執(zhí)行。
5.2特征
（1）線程池中最多執(zhí)行1個線程，之后提交的線程活動將會排在隊列中以此執(zhí)行
（2）可定時或者延遲執(zhí)行線程活動5.3創(chuàng)建方式
（1）Executors.newSingleThreadScheduledExecutor() ；
（2）Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(ThreadFactory threadFactory)；//threadFactory創(chuàng)建線程的工廠
工作隊列
SynchronousQueue：直接提交
是工作隊列的默認選項，將任務直接提交給線程而不保持。
如果不存在可用于立即運行任務的線程，則試圖把任務加入隊列將失敗，因此會構(gòu)造一個新的線程。
優(yōu)缺點
優(yōu)點：可以避免在處理可能具有內(nèi)部依賴性的請求集時出現(xiàn)鎖。
直接提交通常要求無界maximumPoolSizes 以避免拒絕新提交的任務。
當命令以超過隊列所能處理的平均數(shù)連續(xù)到達時，此策略允許無界線程具有增長的可能性。
ArrayBlockingQueue：無界隊列
在所有核心線程都忙時，新任務在隊列中等待。
因此，僅創(chuàng)建corePoolSize線程即可。（maximumPoolSize的值沒有任何作用。）
當每個任務完全獨立于其他任務時，因此任務不會影響彼此的執(zhí)行。
優(yōu)缺點
優(yōu)點：例如，在網(wǎng)頁服務器中，盡管這種排隊方式對于消除短暫的突發(fā)請求很有用。
缺點：當命令請求到達速度比其處理速度更快時，工作隊列無限制增長。
LinkedBlockingQueue：有界隊列
當與有限的maximumPoolSizes一起使用時，有界隊列有助于防止資源耗盡，但是調(diào)整和控制起來會更加困難。
隊列大小和最大池大小可以相互權(quán)衡
使用大隊列和小池可以最大程度地減少CPU使用率，操作系統(tǒng)資源和上下文切換開銷，但可能導致人為地降低吞吐量。
如果任務頻繁阻塞（例如如果它們是受I/O約束的），則系統(tǒng)可能可以為非預定的更多線程安排時間。
使用小隊列通常需要更大的池大小，這會使CPU繁忙，但可能會遇到不可接受的調(diào)度開銷，這也會降低吞吐量。
拒絕策略
AbortPolicy：處理程序遭到拒絕將拋出運行時 RejectedExecutionException
DiscardOldestPolicy：如果執(zhí)行程序尚未關(guān)閉，則位于工作隊列頭部的任務將被刪除，然后重試執(zhí)行程序（如果再次失敗，則重復此過程）
CallerRunsPolicy：線程調(diào)用運行該任務的 execute 本身。此策略提供簡單的反饋控制機制，能夠減緩新任務的提交速度。
RejectedExecutionHandler rejected = null;
rejected = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy();//默認，隊列滿了丟任務拋出異常
rejected = new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy();//隊列滿了丟任務不異常
rejected = new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy();//將最早進入隊列的任務刪，之后再嘗試加入隊列
rejected = new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy();//如果添加到線程池失敗，那么主線程會自己去執(zhí)行該任務
總結(jié)
咱們玩歸玩，鬧歸鬧，別拿面試開玩笑。
線程池記憶口訣：七個參數(shù)，四大特性，五個種類、三大工作隊列、四大拒絕策略
線程池，在面試中出現(xiàn)的次數(shù)非常多，大家面試前要把知識點記牢。
