JAVA多執行緒之執行緒池

為什么要使用執行緒池

• 降低系統資源消耗，通過重用已存在的執行緒，降低執行緒創建和銷毀造成的消耗；
• 提高系統回應速度，當有任務到達時，通過復用已存在的執行緒，無需等待新執行緒的創建便能立即執行；
• 方便執行緒并發數的管控，因為執行緒若是無限制的創建，可能會導致記憶體占用過多而產生OOM，并且會造成cpu過度切換（cpu切換執行緒是有時間成本的（需要保持當前執行執行緒的現場，并恢復要執行執行緒的現場）），

 ThreadPoolExecutor

corePoolSize ：執行緒池的核心池大小，在創建執行緒池之后，執行緒池默認沒有任何執行緒，當有任務過來的時候才會去創建創建執行緒執行任務，換個說法，執行緒池創建之后，執行緒池中的執行緒數為0，當任務過來就會創建一個執行緒去執行，直到執行緒數達到corePoolSize ，如果還有任務加入則會將任務加入到BlockingQueue中，注意：當向執行緒池提交一個任務時，若執行緒池已創建的執行緒數小于corePoolSize，即便此時存在空閑執行緒，也會通過創建一個新執行緒來執行該任務，

• prestartCoreThread(); 可以提前創建一個執行緒，
• prestartAllCoreThreads()：可以提前創建所有的核心執行緒，

maximumPoolSize：執行緒池所允許的最大執行緒個數，當佇列滿了，且已創建的執行緒數小于maximumPoolSize，則執行緒池會創建新的執行緒來執行任務，另外，對于無界佇列，可忽略該引數，按照上面代碼中的引數來說明：當添加的任務數大于 corePoolSize+blockQueue.size時，該引數將會生效；即當我向執行緒池提交22個任務，此時executor.getPoolSize()=6，

keepAliveTime：執行緒存活保持時間；當執行緒池中執行緒數大于核心執行緒數時，執行緒的空閑時間如果超過執行緒存活時間，那么這個執行緒就會被銷毀，直到執行緒池中的執行緒數小于等于核心執行緒數，

TimeUnit：keepAliveTime的單位；

workQueue：任務佇列，用于存盤等待執行任務的阻塞佇列，

threadFactory：執行緒工廠，用于創建新執行緒，threadFactory創建的執行緒也是采用new Thread()方式，threadFactory創建的執行緒名都具有統一的風格：pool-m-thread-n（m為執行緒池的編號，n為執行緒池內的執行緒編號），

handler：執行緒飽和策略，當執行緒池和佇列都滿了，再加入執行緒會執行此策略，

• AbortPolicy:丟棄任務并拋出RejectedExecutionException

• CallerRunsPolicy：只要執行緒池未關閉，該策略直接在呼叫者執行緒中，運行當前被丟棄的任務，顯然這樣做不會真的丟棄任務，但是，任務提交執行緒的性能極有可能會急劇下降，

• DiscardOldestPolicy：丟棄佇列中最老的一個請求，也就是即將被執行的一個任務，并嘗試再次提交當前任務，

• DiscardPolicy：丟棄任務，不做任何處理，

執行緒池的關閉

• shutdown()：不會立即終止執行緒池，而是要等所有任務快取佇列中的任務都執行完后才終止，但再也不會接受新的任務
• shutdownNow()：立即終止執行緒池，并嘗試打斷正在執行的任務，并且清空任務快取佇列，回傳尚未執行的任務

常見的四種執行緒池 

1、newFixedThreadPool ：固定大小的執行緒池，可以指定執行緒池的大小，該執行緒池corePoolSize和maximumPoolSize相等，阻塞佇列使用的是LinkedBlockingQueue，大小為整數最大值，該執行緒池中的執行緒數量始終不變，當有新任務提交時，執行緒池中有空閑執行緒則會立即執行，如果沒有，則會暫存到阻塞佇列，對于固定大小的執行緒池，不存在執行緒數量的變化，同時使用無界的LinkedBlockingQueue來存放執行的任務，當任務提交十分頻繁的時候，LinkedBlockingQueue迅速增大，存在著耗盡系統資源的問題，而且在執行緒池空閑時，即執行緒池中沒有可運行任務時，它也不會釋放作業執行緒，還會占用一定的系統資源，需要shutdown，

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}

2、newSingleThreadExecutor ：單個執行緒執行緒池，只有一個執行緒的執行緒池，阻塞佇列使用的是LinkedBlockingQueue,若有多余的任務提交到執行緒池中，則會被暫存到阻塞佇列，待空閑時再去執行，按照先入先出的順序執行任務，

    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }

3、newCachedThreadPool：快取執行緒池，快取的執行緒默認存活60秒，執行緒的核心池corePoolSize大小為0，核心池最大為Integer.MAX_VALUE,阻塞佇列使用的是SynchronousQueue，是一個直接提交的阻塞佇列，    他總會迫使執行緒池增加新的執行緒去執行新的任務，在沒有任務執行時，當執行緒的空閑時間超過keepAliveTime（60秒），則作業執行緒將會終止被回收，當提交新任務時，如果沒有空閑執行緒，則創建新執行緒執行任務，會導致一定的系統開銷，如果同時又大量任務被提交，而且任務執行的時間不是特別快，那么執行緒池便會新增出等量的執行緒池處理任務，這很可能會很快耗盡系統的資源，

    public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }

 4、newScheduledThreadPool：定時執行緒池，該執行緒池可用于周期性地去執行任務，通常用于周期性的同步資料，

scheduleAtFixedRate:是以固定的頻率去執行任務，周期是指每次執行任務成功執行之間的間隔，

schedultWithFixedDelay:是以固定的延時去執行任務，延時是指上一次執行成功之后和下一次開始執行的之前的時間，

執行緒池的正確使用：

阿里編碼規范里面說：執行緒池不允許使用Executors去創建，而是通過ThreadPoolExecutor的方式，這樣的處理方式讓寫的同學更加明確執行緒池的運行規則，規避資源耗盡的風險，
Executors各個方法的弊端：

• newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor:主要問題是堆積的請求處理佇列可能會耗費非常大的記憶體，甚至OOM，
• newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool:主要問題是執行緒數最大數是Integer.MAX_VALUE，可能會創建數量非常多的執行緒，甚至OOM，

一個執行緒池中的執行緒例外了，那么執行緒池會怎么處理這個執行緒?

• 執行緒池中一個執行緒例外,不會影響其他執行緒任務
• 執行緒池例外的執行緒,不會重新放入執行緒池,會洗掉掉重新創建

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