一、簡(jiǎn)介

一種管理線程的技術(shù)嗜闻，可以緩存線程

(1)復(fù)用已經(jīng)存在的線程蜕依，減少線程的創(chuàng)建和銷(xiāo)毀

(2)提高響應(yīng)時(shí)間，已有線程可以直接執(zhí)行任務(wù)琉雳，無(wú)需等待線程創(chuàng)建

(3)方便管理線程數(shù)量样眠，防止過(guò)多的線程占用太多內(nèi)存，同時(shí)能防止過(guò)多的線程切換翠肘，提高CPU效率

二檐束、構(gòu)造函數(shù)

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)

int corePoolSize: 核心線程數(shù)，在不設(shè)置 allowCoreThreadTimeOut 為 true 的情況下束倍，核心線程就算沒(méi)事做也不會(huì)被銷(xiāo)毀被丧。

int maximumPoolSize ： 最大線程數(shù)

long keepAliveTime：超時(shí)時(shí)長(zhǎng)，一個(gè)非核心線程（設(shè)置 allowCoreThreadTimeOut 為 true 也同樣作用于核心線程）在處于閑置狀態(tài)（沒(méi)事做）超過(guò)這個(gè)時(shí)長(zhǎng)就 會(huì)被銷(xiāo)毀绪妹。

TimeUnit unit：時(shí)間單位甥桂，秒、毫秒邮旷、微秒等

BlockingQueue<Runnable> workQueue： 阻塞隊(duì)列

ThreadFactory threadFactory：線程池工廠黄选，可以自己實(shí)現(xiàn)，方便設(shè)置線程的名字以及優(yōu)先級(jí)

RejectedExecutionHandler handler：拒絕策略

image.png

三婶肩、常見(jiàn)的線程池

CachedThreadPool

可緩存線程池

Executors.newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory) {
    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                  60L, TimeUnit.SECONDS,
                                  new SynchronousQueue<Runnable>(),
                                  threadFactory);
}

1. 內(nèi)部沒(méi)有核心線程办陷，線程的數(shù)量是有沒(méi)限制的貌夕。

2. 在創(chuàng)建任務(wù)時(shí)，若有空閑的線程時(shí)則復(fù)用空閑的線程懂诗，若沒(méi)有則新建線程蜂嗽。

3. 沒(méi)有工作的線程（閑置狀態(tài)）在超過(guò)了60S沒(méi)有任務(wù)苗膝，就會(huì)銷(xiāo)毀殃恒。

FixedThreadPool

定長(zhǎng)線程池

Executors.newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) {
   return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                 new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
                                 threadFactory);
}

1. 最大線程數(shù)等于核心線程數(shù)，所以在默認(rèn)情況下辱揭，該線程池的線程不會(huì)因?yàn)殚e置狀態(tài)超時(shí)而被銷(xiāo)毀离唐。

2. 如果當(dāng)前線程數(shù)小于核心線程數(shù)，并且也有閑置線程的時(shí)候提交了任務(wù)问窃，這時(shí)也不會(huì)去復(fù)用之前的閑置線程亥鬓，會(huì)創(chuàng)建新的線程去執(zhí)行任務(wù)。如果當(dāng)前執(zhí)行任務(wù)數(shù)大于了核心線程數(shù)域庇，大于的部分就會(huì)進(jìn)入隊(duì)列等待嵌戈。等著有閑置的線程來(lái)執(zhí)行這個(gè)任務(wù)。LinkedBlockingQueue默認(rèn)大小是Integer.MAX_VALUE听皿，可能導(dǎo)致內(nèi)存占用過(guò)多

ScheduledThreadPool

定時(shí)任務(wù)線程池

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(
        int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory) {
    return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize, threadFactory);
}

public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                                   ThreadFactory threadFactory,
                                   RejectedExecutionHandler handler) {
    super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE,
          DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS, MILLISECONDS,
          new DelayedWorkQueue(), threadFactory, handler);
}

1. 設(shè)置了核心線程數(shù)熟呛，最大線程數(shù)也是 Integer.MAX_VALUE。

2. 這個(gè)線程池是上述4個(gè)中為唯一個(gè)有延遲執(zhí)行和周期執(zhí)行任務(wù)的線程池尉姨。

SingleThreadExecutor

單線程池

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

1庵朝、只有一個(gè)線程且不回收

2、LinkedBlockingQueue默認(rèn)大小是Integer.MAX_VALUE又厉，可能導(dǎo)致內(nèi)存占用過(guò)多

四九府、阻塞隊(duì)列

常用的幾種隊(duì)列

（1）ArrayBlockingQueue：基于數(shù)組實(shí)現(xiàn)，固定大小覆致，其構(gòu)造必須指定大小侄旬。其所含的對(duì)象是FIFO順序排序的。

（2）LinkedBlockingQueue：基于鏈表實(shí)現(xiàn)煌妈，默認(rèn)大小Integer.MAX_VALUE勾怒，可傳入。其所含的對(duì)象是FIFO順序排序的声旺。

（3）PriorityBlockingQueue：類(lèi)似于LinkedBlockingQueue笔链，但是其所含對(duì)象的排序不是FIFO，而是依據(jù)對(duì)象的自然順序或者構(gòu)造函數(shù)的Comparator決定腮猖。無(wú)界隊(duì)列

（4）SynchronousQueue：不存儲(chǔ)元素的阻塞隊(duì)列鉴扫，大小為0，每一個(gè)put都必須等待take操作澈缺，提供任務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)坪创。

(5) DelayQueue:基于PriorityQueue炕婶， 支持延時(shí)獲取元素， 無(wú)界

常用方法

take:

public E take() throws InterruptedException {
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lockInterruptibly();
    try {
        while (count == 0)
            notEmpty.await();
        return dequeue();
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

五莱预、拒絕策略

1柠掂、拒絕時(shí)機(jī)

• 線程池沒(méi)有能力處理新任務(wù)：最大線程數(shù)大于且隊(duì)列數(shù)量到達(dá)了最大值

• 線程池被調(diào)用了shutdown關(guān)閉之后，還沒(méi)有完全停止的時(shí)候依沮。

2涯贞、策略

• AbortPolicy：默認(rèn)的策略，直接拋出RejectedExecutionException ,RuntimeException

• DiscardPolicy：默默丟棄任務(wù)危喉，不進(jìn)行任何通知宋渔。實(shí)際上內(nèi)部啥也沒(méi)干

• DiscardOldestPolicy：丟棄掉在隊(duì)列中存在時(shí)間最久的任務(wù)，然后重新提交任務(wù)

• CallerRunsPolicy：讓提交任務(wù)的線程去執(zhí)行任務(wù)辜限，不會(huì)丟失業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)皇拣，阻塞了提交任務(wù)的線程，減緩提交任務(wù)的速度

3薄嫡、拒絕策略使用

關(guān)鍵業(yè)務(wù)要自定義拒絕策略氧急，可以記錄日志，也可以把拒絕結(jié)果返回給用戶

六毫深、合理使用線程池

java 開(kāi)發(fā)手冊(cè)<并發(fā)處理>中片段：

[圖片上傳失敗...(image-cdc18e-1600494356170)]

1吩坝、自定義線程池時(shí)，使用自定義ThreadFactory费什，指定線程名钾恢，方便排查問(wèn)題

2、分析業(yè)務(wù)數(shù)量級(jí)鸳址，如果會(huì)很大瘩蚪，必須自定義線程池，限定最大線程池稿黍，使用有界隊(duì)列疹瘦，防止jvm OOM

3、即使限制了最大線程數(shù)巡球，過(guò)多的線程會(huì)導(dǎo)致線程切換頻繁言沐，cpu效率地下，也要考慮為別的業(yè)務(wù)讓出cpu

4酣栈、核心線程數(shù)险胰，看任務(wù)，如果時(shí)一天執(zhí)行一次矿筝，設(shè)置為0起便，跑完釋放內(nèi)存。如果常用，看任務(wù)量

5榆综、拒絕策略要重寫(xiě)妙痹，默認(rèn)的策略AbortPolicy會(huì)導(dǎo)致crash

七、線程池的復(fù)用原理

1鼻疮、回顧線程創(chuàng)建

new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        
    }
}).start();

創(chuàng)建一個(gè)線程怯伊，調(diào)用start()啟動(dòng)線程，線程執(zhí)行完run方法判沟，就進(jìn)入Dead狀態(tài)耿芹。start()方法只能調(diào)用一次

2、線程池提交任務(wù)

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
executorService.submit(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        
    }
});

3水评、復(fù)用原理

復(fù)用線程的本質(zhì)：提交任務(wù)猩系，在任務(wù)內(nèi)死循環(huán)執(zhí)行提交下來(lái)的任務(wù)

public void run() {
  while (true) {
    if(tasks available) {
      Runnable task = taskqueue.dequeue();
      task.run();
    } else{
      // wait or shutdown
    }
  }
}

線程創(chuàng)建執(zhí)行任務(wù)流程：

image.png

(1) execute提交任務(wù)

判斷當(dāng)前工作線程數(shù)是否小于核心線程數(shù)媚送，需要?jiǎng)?chuàng)建新線程則進(jìn)入addWorker

(2) addWorker 創(chuàng)建線程

  private final class Worker implements Runnable{
      final Thread thread;
      Runnable firstTask;
      Worker(Runnable firstTask) {
        this.firstTask = firstTask;
        // 把 Worker 作為 thread 運(yùn)行的任務(wù)
        this.thread = getThreadFactory().newThread(this);
    }
      public void run() {
          runWorker(this);
      }
  }

（3）創(chuàng)建Worker

Worker以提交下來(lái)的任務(wù)作為構(gòu)造參數(shù)中燥，并創(chuàng)建一個(gè)新的線程

w = new Worker(firstTask);
final Thread t = w.thread;
workers.add(w);

（4）runWorker

調(diào)用Worker內(nèi)部變量thread的start()方法啟動(dòng)線程

final Thread t = worker.thread;
 t.start();

線程啟動(dòng)后，調(diào)用到Worker內(nèi)部的run方法

  public void run() {
          runWorker(this);
      }

（5）循環(huán)執(zhí)行任務(wù)

final void runWorker(Worker w) {
    Runnable task = w.firstTask;
    while (task != null || (task = getTask()) != null) {
        try {
            task.run();
        } finally {
            task = null;
        }
    }
}

Runnable r = timed ?
    workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
    workQueue.take()

八塘偎、關(guān)閉線程池

shutdown() : 調(diào)用之后疗涉，線程池不是立刻就關(guān)閉，等待任務(wù)隊(duì)列中的任務(wù)執(zhí)行完才徹底關(guān)閉吟秩。同時(shí)咱扣，還會(huì)根據(jù)拒絕策略拒絕新提交的任務(wù)

isShutdown(): 返回線程池是否已經(jīng)開(kāi)始了關(guān)閉工作，返回不代表已經(jīng)徹底關(guān)閉涵防。

isTerminated(): 檢測(cè)線程池是否真正的關(guān)閉了

shutdownNow(): 強(qiáng)制關(guān)閉線程池闹伪，給所有線程發(fā)送interrupt中斷信號(hào)，然后所有的任務(wù)轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)List中壮池。方便調(diào)用這做一些補(bǔ)救操作偏瓤。

參考文檔

Java 阻塞隊(duì)列--BlockingQueue： https://www.cnblogs.com/bjxq-cs88/p/9759571.html

Java 線程池中的線程復(fù)用是如何實(shí)現(xiàn)：http://www.reibang.com/p/f84a61917b03

Tomcat 高并發(fā)之道原理拆解與性能調(diào)優(yōu)：https://mp.weixin.qq.com/s/4_En4hHeolYyO0RcliGxCQ

Java線程池的拒絕策略：https://www.cnblogs.com/eric-fang/p/11584142.html