什么是線程池

線程池可以通過池看出來是一個(gè)資源集解取，任何池的作用都大同小異，主要是用來減少資源創(chuàng)建拔疚、初始化的系統(tǒng)開銷。

創(chuàng)建線程很“貴”嗎

是的既荚。創(chuàng)建線程的代價(jià)是昂貴的草雕。

我們都知道系統(tǒng)中的每個(gè)進(jìn)程有自己獨(dú)立的內(nèi)存空間，而被稱為輕量級(jí)進(jìn)程的線程也是需要的固以。

在JVM中默認(rèn)一個(gè)線程需要使用256k~1M（取決于32位還是64位操作系統(tǒng)）的內(nèi)存墩虹。（具體的數(shù)組我們不深究，因?yàn)殡S著JVM版本的變化這個(gè)默認(rèn)值隨時(shí)可能發(fā)生變更憨琳，我們只需要知道線程是需要占用內(nèi)存的）

許多文章會(huì)將上下文切換诫钓、CPU調(diào)度列入其中，這邊不將線程調(diào)度列入是因?yàn)樗咧械木€程不會(huì)被調(diào)度（OS控制）篙螟，如果不是睡眠中的線程那么是一定需要被調(diào)度的菌湃。

但在JVM中除了創(chuàng)建時(shí)的內(nèi)存消耗，還會(huì)給GC帶來壓力遍略，如果頻繁創(chuàng)建線程那么相對(duì)的GC的時(shí)候也需要回收對(duì)應(yīng)的線程惧所。

線程池的機(jī)制

可以看到線程池是一種重復(fù)利用線程的技術(shù)，線程池的主要機(jī)制就是保留一定的線程數(shù)在沒有事情做的時(shí)候使之睡眠绪杏，當(dāng)有活干的時(shí)候拿一個(gè)線程去運(yùn)行下愈。

這些牽扯到線程池實(shí)現(xiàn)的具體策略。

線程池的好處

第一：降低資源消耗蕾久。通過重復(fù)利用已創(chuàng)建的線程降低線程創(chuàng)建和銷毀造成的消耗势似。

第二：提高響應(yīng)速度。當(dāng)任務(wù)到達(dá)時(shí)僧著，任務(wù)可以不需要的等到線程創(chuàng)建就能立即執(zhí)行履因。

第三：提高線程的可管理性。線程是稀缺資源盹愚，如果無限制的創(chuàng)建栅迄，不僅會(huì)消耗系統(tǒng)資源，還會(huì)降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性皆怕，使用線程池可以進(jìn)行統(tǒng)一的分配毅舆，調(diào)優(yōu)和監(jiān)控。但是要做到合理的利用線程池端逼，必須對(duì)其原理了如指掌

線程池的主要工作流程

圖

從上圖我們可以看出朗兵，當(dāng)提交一個(gè)新任務(wù)到線程池時(shí)，線程池的處理流程如下：

首先線程池判斷基本線程池是否已滿顶滩？沒滿，創(chuàng)建一個(gè)工作線程來執(zhí)行任務(wù)寸爆。滿了礁鲁，則進(jìn)入下個(gè)流程盐欺。

其次線程池判斷工作隊(duì)列是否已滿？沒滿仅醇，則將新提交的任務(wù)存儲(chǔ)在工作隊(duì)列里冗美。滿了，則進(jìn)入下個(gè)流程析二。

最后線程池判斷整個(gè)線程池是否已滿粉洼？沒滿，則創(chuàng)建一個(gè)新的工作線程來執(zhí)行任務(wù)叶摄，滿了属韧，則交給飽和策略來處理這個(gè)任務(wù)。

線程池的創(chuàng)建

圖

我們可以通過ThreadPoolExecutor來創(chuàng)建一個(gè)線程池蛤吓。

new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize,

keepAliveTime, milliseconds,runnableTaskQueue, threadFactory,handler);

創(chuàng)建一個(gè)線程池需要輸入幾個(gè)參數(shù)：

1宵喂、corePoolSize - 線程池核心池的大小。

2会傲、maximumPoolSize - 線程池的最大線程數(shù)锅棕。

3、keepAliveTime - 當(dāng)線程數(shù)大于核心時(shí)淌山，此為終止前多余的空閑線程等待新任務(wù)的最長(zhǎng)時(shí)間裸燎。

4、unit - keepAliveTime 的時(shí)間單位泼疑。

5顺少、workQueue - 用來儲(chǔ)存等待執(zhí)行任務(wù)的隊(duì)列。

6王浴、threadFactory - 線程工廠脆炎。

7、handler - 拒絕策略氓辣。

corePoolSize：核心池的大小秒裕，這個(gè)參數(shù)跟后面講述的線程池的實(shí)現(xiàn)原理有非常大的關(guān)系。在創(chuàng)建了線程池后钞啸，默認(rèn)情況下几蜻，線程池中并沒有任何線程，而是等待有任務(wù)到來才創(chuàng)建線程去執(zhí)行任務(wù)体斩，除非調(diào)用了prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法梭稚，從這2個(gè)方法的名字就可以看出，是預(yù)創(chuàng)建線程的意思絮吵，即在沒有任務(wù)到來之前就創(chuàng)建corePoolSize個(gè)線程或者一個(gè)線程弧烤。默認(rèn)情況下，在創(chuàng)建了線程池后蹬敲，線程池中的線程數(shù)為0暇昂，當(dāng)有任務(wù)來之后莺戒，就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)線程去執(zhí)行任務(wù)，當(dāng)線程池中的線程數(shù)目達(dá)到corePoolSize后急波，就會(huì)把到達(dá)的任務(wù)放到緩存隊(duì)列當(dāng)中从铲；

maximumPoolSize：線程池最大線程數(shù)，這個(gè)參數(shù)也是一個(gè)非常重要的參數(shù)澄暮，它表示在線程池中最多能創(chuàng)建多少個(gè)線程名段；

keepAliveTime：表示線程沒有任務(wù)執(zhí)行時(shí)最多保持多久時(shí)間會(huì)終止。默認(rèn)情況下泣懊，只有當(dāng)線程池中的線程數(shù)大于corePoolSize時(shí)伸辟，keepAliveTime才會(huì)起作用，直到線程池中的線程數(shù)不大于corePoolSize嗅定，即當(dāng)線程池中的線程數(shù)大于corePoolSize時(shí)自娩，如果一個(gè)線程空閑的時(shí)間達(dá)到keepAliveTime，則會(huì)終止渠退，直到線程池中的線程數(shù)不超過corePoolSize忙迁。但是如果調(diào)用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，在線程池中的線程數(shù)不大于corePoolSize時(shí)碎乃，keepAliveTime參數(shù)也會(huì)起作用姊扔，直到線程池中的線程數(shù)為0；

unit：參數(shù)keepAliveTime的時(shí)間單位梅誓，有7種取值恰梢。TimeUnit.DAYS、TimeUnit.HOURS梗掰、TimeUnit.MINUTES嵌言、TimeUnit.SECONDS、TimeUnit.MILLISECONDS及穗、TimeUnit.MICROSECONDS摧茴、TimeUnit.NANOSECONDS

workQueue：一個(gè)阻塞隊(duì)列，用來存儲(chǔ)等待執(zhí)行的任務(wù)埂陆，這個(gè)參數(shù)的選擇也很重要苛白，會(huì)對(duì)線程池的運(yùn)行過程產(chǎn)生重大影響，一般來說焚虱，這里的阻塞隊(duì)列有以下幾種選擇：ArrayBlockingQueue购裙、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue鹃栽。?

ArrayBlockingQueue和PriorityBlockingQueue使用較少躏率，一般使用LinkedBlockingQueue和SynchronousQueue。線程池的排隊(duì)策略與BlockingQueue有關(guān)。

threadFactory：線程工廠禾锤，主要用來創(chuàng)建線程私股；

handler：表示當(dāng)拒絕處理任務(wù)時(shí)的策略摹察，有以下四種取值：?

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丟棄任務(wù)并拋出RejectedExecutionException異常恩掷。?

ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丟棄任務(wù)，但是不拋出異常供嚎。?

ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丟棄隊(duì)列最前面的任務(wù)黄娘，然后重新嘗試執(zhí)行任務(wù)（重復(fù)此過程）?

ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由調(diào)用線程處理該任務(wù)

當(dāng)然也可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景需要來實(shí)現(xiàn)RejectedExecutionHandler接口自定義策略。如記錄日志或持久化不能處理的任務(wù)克滴。

線程池不允許使用Executors去創(chuàng)建

線程池不允許使用Executors去創(chuàng)建逼争，而是通過ThreadPoolExecutor的方式，這樣的處理方式讓寫的同學(xué)更加明確線程池的運(yùn)行規(guī)則劝赔，規(guī)避資源耗盡的風(fēng)險(xiǎn)誓焦。 說明：Executors各個(gè)方法的弊端：

1)newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor

主要問題是堆積的請(qǐng)求處理隊(duì)列可能會(huì)耗費(fèi)非常大的內(nèi)存，甚至OOM着帽。

newSingleThreadExecutor

創(chuàng)建一個(gè)單線程的線程池杂伟。這個(gè)線程池只有一個(gè)線程在工作，也就是相當(dāng)于單線程串行執(zhí)行所有任務(wù)仍翰。如果這個(gè)唯一的線程因?yàn)楫惓＝Y(jié)束赫粥，那么會(huì)有一個(gè)新的線程來替代它。

此線程池保證所有任務(wù)的執(zhí)行順序予借，按照任務(wù)的提交順序(FIFO, LIFO, 優(yōu)先級(jí))執(zhí)行越平。

圖

newFixedThreadPool

創(chuàng)建固定大小的線程池。每次提交一個(gè)任務(wù)就創(chuàng)建一個(gè)線程灵迫，直到線程達(dá)到線程池的最大大小秦叛。

線程池的大小一旦達(dá)到最大值就會(huì)保持不變，如果某個(gè)線程因?yàn)閳?zhí)行異常而結(jié)束瀑粥，那么線程池會(huì)補(bǔ)充一個(gè)新線程挣跋。

可控制線程最大并發(fā)數(shù)，超出的線程會(huì)在隊(duì)列中等待

圖

2)newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool

主要問題是線程數(shù)最大數(shù)是Integer.MAX_VALUE利凑，可能會(huì)創(chuàng)建數(shù)量非常多的線程浆劲，甚至OOM。

newCachedThreadPool

創(chuàng)建一個(gè)可緩存的線程池哀澈。如果線程池的大小超過了處理任務(wù)所需要的線程牌借，

那么就會(huì)回收部分空閑（60秒不執(zhí)行任務(wù)）的線程，當(dāng)任務(wù)數(shù)增加時(shí)割按，此線程池又可以智能的添加新線程來處理任務(wù)膨报。

此線程池不會(huì)對(duì)線程池大小做限制

線程池大小完全依賴于操作系統(tǒng)（或者說JVM）能夠創(chuàng)建的最大線程大小。

圖

newScheduledThreadPool

創(chuàng)建一個(gè)定時(shí)線程池，支持定時(shí)及周期性任務(wù)執(zhí)行

圖1

圖2

圖3

線程池創(chuàng)建方式（推薦）

根據(jù)阿里巴巴java開發(fā)規(guī)范现柠，推薦了3種線程池創(chuàng)建方式

推薦方式1：

首先引入：commons-lang3包

推薦方式 2：

首先引入：com.google.guava包

推薦方式 3：

spring配置線程池方式：自定義線程工廠bean需要實(shí)現(xiàn)ThreadFactory院领，可參考該接口的其它默認(rèn)實(shí)現(xiàn)類，使用方式直接注入bean

調(diào)用execute(Runnable task)方法即可

線程使用示例

創(chuàng)建線程工廠方法

package com.guo.test.app.common.util

import com.google.common.util.concurrent.ThreadFactoryBuilder;

import java.util.concurrent.*;

public class AsynExecutorUtil {

public static final ThreadFactoryNAMED_THREAD_FACTORY =new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("test_asyn_executor").build();

? ? public static final ExecutorServiceEXECUTOR? ? ? ? ? ? =new ThreadPoolExecutor(10, 20, 0L,

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? TimeUnit.MILLISECONDS,

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? new LinkedBlockingQueue(1024),

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? NAMED_THREAD_FACTORY,

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

}

異步使用線程：

AsynExecutorUtil.EXECUTOR.submit(()->testBO.testAsynExecutor(id));

參考：

https://www.cnblogs.com/ants/p/11343657.html

https://www.toutiao.com/i6739759947166253580/

https://blog.csdn.net/weixin_41888813/article/details/90769126