java線程的創(chuàng)建非常昂貴搂妻，需要JVM和OS（操作系統(tǒng)）互相配合完成大量的工作。而java高并發(fā)頻繁的創(chuàng)建和銷毀線程的操作是非常低效的纺且，如何降低java線程的創(chuàng)建成本难述，就必須要使用到線程池。
1 線程池的類繼承體系
1.1 Executor
它是 Java 異步目標(biāo)任務(wù)的“執(zhí)行者”接口着饥，其目標(biāo)是來執(zhí)行目標(biāo)任務(wù)犀农。“執(zhí)行者”Executor提供了 execute()接口來執(zhí)行已提交的 Runnable 執(zhí)行目標(biāo)實(shí)例宰掉。Executor 作為執(zhí)行者的角色呵哨，存在的目的是“任務(wù)提交者”與“任務(wù)執(zhí)行者”分離開來的機(jī)制。
1.2 ExecutorService
ExecutorService 繼承于 Executor轨奄。孟害。它是 Java 異步目標(biāo)任務(wù)的“執(zhí)行者服務(wù)“接口，它對(duì)外提供異步任務(wù)的接收服務(wù)挪拟，ExecutorService 提供了“接收異步任務(wù)挨务、并轉(zhuǎn)交給執(zhí)行者”的方法，如submit 系列方法、invoke 系列方法等等谎柄。
1.3 AbstractExecutorService
AbstractExecutorService 是一個(gè)抽象類 丁侄，它 實(shí) 現(xiàn) 了 ExecutorService 接口。AbstractExecutorService 存在的目的是為 ExecutorService 中的接口提供了默認(rèn)實(shí)現(xiàn)朝巫。
1.4 ThreadPoolExecutor
ThreadPoolExecutor就是“線程池”實(shí)現(xiàn)類鸿摇，它繼承于 AbstractExecutorService 抽象類。是 JUC 線程池的核心實(shí)現(xiàn)類劈猿。
1.5 ScheduledExecutorService
ScheduledExecutorService 是一個(gè)接口拙吉，它繼承于于 ExecutorService。它是一個(gè)可以完成“延 時(shí)”“周期性”任務(wù)的調(diào)度線程池接口揪荣，其功能和 Timer/TimerTask 類似筷黔。
1.6 ScheduledThreadPoolExecutor
ScheduledThreadPoolExecutor 繼承于 ThreadPoolExecutor，它提供了 ScheduledExecutorService線程池接口中“延時(shí)執(zhí)行”和“周期執(zhí)行”等抽象調(diào)度方法的具體實(shí)現(xiàn)仗颈。ScheduledThreadPoolExecutor 類似于 Timer 佛舱， 但 是 在 高 并 發(fā) 程 序 中ScheduledThreadPoolExecutor 的性能要優(yōu)于 Timer。
1.7 Executors
Executors 是個(gè)靜態(tài)工廠類揽乱，它通 過 靜 態(tài) 工 廠 方 法 返 回 ExecutorService 名眉、ScheduledExecutorService 等線程池示例對(duì)象，這些靜態(tài)工廠方法可以理解為一些快捷的創(chuàng)建線程池的方法凰棉。
2 Executors 四種快捷創(chuàng)建線程池方法
2.1 newSingleThreadExecutor 創(chuàng)建“單線程化線程池”
也就是只有一條線程的線程池损拢，所創(chuàng)建的線程池用唯一的工作線程來執(zhí)行任務(wù)，使用此方法創(chuàng)建的線程池撒犀，能保證所有任務(wù)按照指定順序(如FIFO)執(zhí)行
public class TestSingleThreadExecutor {
public static final int SLEEP_GAP = 500;
/**
* 異步任務(wù)的執(zhí)行目標(biāo)類
*/
static class TargetTask implements Runnable {
static AtomicInteger taskNo = new AtomicInteger(1);
private String taskName;
public TargetTask() {
taskName = "task-" + taskNo.get();
taskNo.incrementAndGet();
}
@Override
public void run() {
Print.tco("任務(wù)：" + taskName + " doing");
// 線程睡眠一會(huì)
try {
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
Print.tco(taskName + " 運(yùn)行結(jié)束.");
}
}
public static void main(String[] args) {
ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
pool.execute(new TargetTask());
pool.submit(new TargetTask());
}
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
pool.shutdown();
}
}
運(yùn)行代碼可以得出：
1.單線程化的線程池中的任務(wù)福压，是按照提交的次序，順序執(zhí)行的
2.池中的唯一線程的存活時(shí)間是無限的
3.當(dāng)池中的唯一線程正繁忙時(shí)或舞，新提交的任務(wù)實(shí)例會(huì)進(jìn)入內(nèi)部的阻塞隊(duì)列中荆姆，并且其阻塞隊(duì)列是無界的。
總體來說映凳，單線程化的線程池所適用的場(chǎng)景是：任務(wù)按照提交次序胆筒，一個(gè)任務(wù)一個(gè)任務(wù)逐個(gè)執(zhí)行的場(chǎng)景。
2.2 newFixedThreadPool 創(chuàng)建“固定數(shù)量的線程池”
public class TestNewFixedThreadPool {
public static final int SLEEP_GAP = 500;
/**
* 異步任務(wù)的執(zhí)行目標(biāo)類
*/
static class TargetTask implements Runnable {
static AtomicInteger taskNo = new AtomicInteger(1);
private String taskName;
public TargetTask() {
taskName = "task-" + taskNo.get();
taskNo.incrementAndGet();
}
@Override
public void run() {
Print.tco("任務(wù)：" + taskName + " doing");
// 線程睡眠一會(huì)
try {
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
Print.tco(taskName + " 運(yùn)行結(jié)束.");
}
}
public static void main(String[] args) {
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
pool.execute(new TargetTask());
pool.submit(new TargetTask());
}
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
pool.shutdown();
}
}
運(yùn)行結(jié)果可得知：
1.如果線程數(shù)量沒有達(dá)到“固定數(shù)量”诈豌，則每次提交一個(gè)任務(wù)池內(nèi)就創(chuàng)建一個(gè)新的線程仆救，直到到達(dá)固定的數(shù)量
2.線程池的大小一旦達(dá)到“固定數(shù)量”就會(huì)保持不變，如果某個(gè)線程因?yàn)閳?zhí)行異常而結(jié)束矫渔，那么線程池會(huì)補(bǔ)充一個(gè)新線程彤蔽。
3.如果池中的所有線程均在繁忙狀態(tài)，對(duì)于新任務(wù)會(huì)進(jìn)入阻塞隊(duì)列中(無界的阻塞隊(duì)列)庙洼。
適用場(chǎng)景：需要任務(wù)長(zhǎng)期執(zhí)行的場(chǎng)景顿痪∧髟“固定數(shù)量的線程池”的線程數(shù)能夠比較穩(wěn)定保證一個(gè)數(shù)，能夠避免頻繁回收線程和創(chuàng)建線程蚁袭，故適用于處理 CPU 密集型的任務(wù)征懈，在 CPU 被工作線程長(zhǎng)時(shí)間使用的情況下，能確保盡可能少的分配線程揩悄。
弊端：內(nèi)部使用無界隊(duì)列來存放排隊(duì)任務(wù)受裹，當(dāng)大量任務(wù)超過線程池最大容量需要處理時(shí)，隊(duì)列無線增大虏束，使服務(wù)器資源迅速耗盡。
2.3 newCachedThreadPool 創(chuàng)建“可緩存線程池”
public class TestNewCacheThreadPool {
public static final int SLEEP_GAP = 500;
/**
* 異步任務(wù)的執(zhí)行目標(biāo)類
*/
static class TargetTask implements Runnable {
static AtomicInteger taskNo = new AtomicInteger(1);
private String taskName;
public TargetTask() {
taskName = "task-" + taskNo.get();
taskNo.incrementAndGet();
}
@Override
public void run() {
Print.tco("任務(wù)：" + taskName + " doing");
// 線程睡眠一會(huì)
try {
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
Print.tco(taskName + " 運(yùn)行結(jié)束.");
}
}
public static void main(String[] args) {
ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
pool.execute(new TargetTask());
pool.submit(new TargetTask());
}
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
pool.shutdown();
}
}
“可緩存線程池”的特點(diǎn)厦章，大致如下：
1.在接收新的異步任務(wù) target 執(zhí)行目標(biāo)實(shí)例時(shí)镇匀，如果池內(nèi)所有線程繁忙，此線程池會(huì)添加新線程來處理任務(wù)袜啃。
2.此線程池不會(huì)對(duì)線程池大小做限制汗侵，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。
3.如果部分線程空閑群发，也就是存量線程的數(shù)量超過了處理任務(wù)數(shù)量晰韵，那么就會(huì)回收空閑（60 秒不執(zhí)行任務(wù)）線程。
適用場(chǎng)景：需要快速處理突發(fā)性強(qiáng)熟妓、耗時(shí)較短的任務(wù)場(chǎng)景雪猪，如 Netty 的NIO 處理場(chǎng)景、REST API 接口的瞬時(shí)削峰場(chǎng)景起愈≈缓蓿“可緩存線程池”的線程數(shù)量不固定，只要有空閑線程就會(huì)被回收抬虽；接收到的新異步任務(wù)執(zhí)行目標(biāo)官觅，查看是否有線程處于空閑狀態(tài)，如果沒有就直接創(chuàng)建新的線程阐污。
弊端：線程池沒有最大線程數(shù)量限制休涤，如果大量的異步任務(wù)執(zhí)行目標(biāo)實(shí)例同時(shí)提交，可能導(dǎo)致創(chuàng)線程過多會(huì)而導(dǎo)致資源耗盡笛辟。
2.4 newScheduledThreadPool 創(chuàng)建“可調(diào)度線程池”
創(chuàng)建一個(gè)可調(diào)度線程池功氨，池內(nèi)僅含有一條線程:
創(chuàng)建一個(gè)可調(diào)度線程池，池內(nèi)含有 N 條線程隘膘，N 的值為輸入?yún)?shù) corePoolSize:
總結(jié)
創(chuàng)建的線程池的好處疑故？
1.降低資源消耗.通過重復(fù)利用自己創(chuàng)建的線程降低線程創(chuàng)建和銷毀造成的消耗.
2.提高響應(yīng)速度.當(dāng)任務(wù)到達(dá)時(shí),任務(wù)可以不需要等到線程和粗昂就愛你就能立即執(zhí)行.
3.提高線程的可管理性.線程是稀缺資源,如果無限的創(chuàng)線程,不僅會(huì)消耗資源,還會(huì)降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性,使用線程池可以進(jìn)行統(tǒng)一分配,調(diào)優(yōu)和監(jiān)控
以上是通過 JUC 的 Executors 四個(gè)主要的快捷創(chuàng)建線程池方法。不同類型的線程池弯菊，其實(shí)都是由前面的幾個(gè)關(guān)鍵配置參數(shù)配置而成的纵势。在《阿里巴巴Java開發(fā)手冊(cè)》中踱阿，明確禁止使用Executors創(chuàng)建線程池，并要求開發(fā)者直接使用ThreadPoolExector或ScheduledThreadPoolExecutor進(jìn)行創(chuàng)建钦铁。這樣做是為了強(qiáng)制開發(fā)者明確線程池的運(yùn)行策略软舌，使其對(duì)線程池的每個(gè)配置參數(shù)皆做到心中有數(shù)，以規(guī)避因使用不當(dāng)而造成資源耗盡的風(fēng)險(xiǎn)牛曹。
