上篇《Java線程的6種狀態(tài)詳解及創(chuàng)建線程的4種方式》
前言：我們都知道，線程是稀有資源，系統(tǒng)頻繁創(chuàng)建會很大程度上影響服務器的使用效率凰盔，如果不加以限制，很容易就會把服務器資源耗盡默蚌。所以，我們可以通過創(chuàng)建線程池來管理這些線程，提升對線程的使用率炎辨。

1、什么是線程池丝格？

簡而言之撑瞧，線程池就是管理線程的一個容器，有任務需要處理時显蝌，會相繼判斷核心線程數(shù)是否還有空閑预伺、線程池中的任務隊列是否已滿、是否超過線程池大小曼尊，然后調用或創(chuàng)建線程或者排隊酬诀，線程執(zhí)行完任務后并不會立即被銷毀，而是仍然在線程池中等待下一個任務涩禀，如果超過存活時間還沒有新的任務就會被銷毀料滥，通過這樣復用線程從而降低開銷。

2艾船、使用線程池有什么優(yōu)點葵腹？

可能有人就會問了，使用線程池有什么好處嗎屿岂？那不用說践宴，好處自然是有滴。大概有以下：
1爷怀、提升線程池中線程的使用率阻肩，減少對象的創(chuàng)建、銷毀运授。
2烤惊、線程池的伸縮性對性能有較大的影響，使用線程池可以控制線程數(shù)吁朦，有效的提升服務器的使用資源柒室，避免由于資源不足而發(fā)生宕機等問題。(創(chuàng)建太多線程逗宜，將會浪費一定的資源雄右，有些線程未被充分使用；銷毀太多線程纺讲，將導致之后浪費時間再次創(chuàng)建它們擂仍；創(chuàng)建線程太慢，將會導致長時間的等待熬甚，性能變差逢渔；銷毀線程太慢，導致其它線程資源饑餓乡括。)

3肃廓、線程池的核心工作流程(重要)

我們要使用線程池得先了解它是怎么工作的冲簿，流程如下圖，廢話不多說看圖就行亿昏。核心就是復用線程峦剔，降低開銷。

線程池的工作流程

4角钩、線程池的五種狀態(tài)生命周期

• RUNNING ：能接受新提交的任務吝沫，并且也能處理阻塞隊列中的任務。
• SHUTDOWN：關閉狀態(tài)递礼，不再接受新提交的任務惨险，但卻可以繼續(xù)處理阻塞隊列中已保存的任務。在線程池處于 RUNNING 狀態(tài)時脊髓，調用 shutdown() 方法會使線程池進入到該狀態(tài)辫愉。（finalize() 方法在執(zhí)行過程中也會調用 shutdown() 方法進入該狀態(tài)）。
• STOP：不能接受新任務将硝，也不處理隊列中的任務恭朗，會中斷正在處理任務的線程。在線程池處于 RUNNING 或 SHUTDOWN 狀態(tài)時依疼，調用 shutdownNow() 方法會使線程池進入到該狀態(tài)痰腮。
• TIDYING：如果所有的任務都已終止了，workerCount (有效線程數(shù)) 為0律罢，線程池進入該狀態(tài)后會調用 terminated() 方法進入 TERMINATED 狀態(tài)膀值。

• TERMINATED：在 terminated() 方法執(zhí)行完后進入該狀態(tài)，默認 terminated() 方法中什么也沒有做误辑。

  
  
  線程池的生命周期流程圖

5沧踏、創(chuàng)建線程池的幾種方式

• 通過 Executors 工廠方法創(chuàng)建
• 通過 new ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue) 自定義創(chuàng)建
  相對而言，更建議用第二個創(chuàng)建線程池巾钉，Executors 創(chuàng)建的線程池內(nèi)部很多地方用到了無界任務隊列翘狱，在高并發(fā)場景下，無界任務隊列會接收過多的任務對象睛琳，嚴重情況下會導致 JVM 崩潰盒蟆，一些大廠也是禁止使用 Executors 工廠方法去創(chuàng)建線程池踏烙。newFixedThreadPool 和 newSingleThreadExecutor 的主要問題是堆積的請求處理隊列可能會耗費非常大的內(nèi)存师骗，甚至 OOM；newCachedThreadPool 和 newScheduledThreadPool 的主要問題是線程數(shù)最大數(shù)是 Integer.MAX_VALUE讨惩，可能會創(chuàng)建數(shù)量非常多的線程辟癌，甚至 OOM。

5.1荐捻、Executors 五個工廠方法創(chuàng)建不同線程池的區(qū)別

image

//創(chuàng)建一個會根據(jù)需要創(chuàng)建新線程的線程池
ExecutorService executor= Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 20; i++) {
    executor.submit(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(i);
        }
    });
}

這五種線程池都是直接或者間接獲取的 ThreadPoolExecutor 實例 昌犹，只是實例化時傳遞的參數(shù)不一樣坚芜。所以如果 Java 提供的線程池滿足不了我們的需求，我們可以通過 ThreadPoolExecutor 構造方法創(chuàng)建自定義線程池斜姥。

5.2鸿竖、ThreadPoolExecutor 構造方法參數(shù)詳解

public ThreadPoolExecutor(
int corePoolSize,//線程池核心線程大小
int maximumPoolSize,//線程池最大線程數(shù)量
long keepAliveTime,//空閑線程存活時間
TimeUnit unit,//空閑線程存活時間單位，一共有七種靜態(tài)屬性(TimeUnit.DAYS天,TimeUnit.HOURS小時,TimeUnit.MINUTES分鐘,TimeUnit.SECONDS秒,TimeUnit.MILLISECONDS毫秒,TimeUnit.MICROSECONDS微妙,TimeUnit.NANOSECONDS納秒)
BlockingQueue<Runnable> workQueue,//工作隊列
ThreadFactory threadFactory,//線程工廠铸敏，主要用來創(chuàng)建線程(默認的工廠方法是：Executors.defaultThreadFactory()對線程進行安全檢查并命名)
RejectedExecutionHandler handler//拒絕策略(默認是：ThreadPoolExecutor.AbortPolicy不執(zhí)行并拋出異常)
) 

使用示例：

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(5, 20, 2, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(5));

5.2.1缚忧、工作隊列

jdk 中提供了四種工作隊列：
①ArrayBlockingQueue
基于數(shù)組的有界阻塞隊列，按 FIFO 排序杈笔。新任務進來后闪水，會放到該隊列的隊尾，有界的數(shù)組可以防止資源耗盡問題蒙具。當線程池中線程數(shù)量達到 corePoolSize 后球榆，再有新任務進來，則會將任務放入該隊列的隊尾禁筏，等待被調度持钉。如果隊列已經(jīng)是滿的，則創(chuàng)建一個新線程融师，如果線程數(shù)量已經(jīng)達到 maxPoolSize右钾，則會執(zhí)行拒絕策略蚁吝。
②LinkedBlockingQuene
基于鏈表的無界阻塞隊列（其實最大容量為 Interger.MAX_VALUE）旱爆，按照 FIFO 排序舀射。由于該隊列的近似無界性，當線程池中線程數(shù)量達到 corePoolSize 后怀伦，再有新任務進來脆烟，會一直存入該隊列，而不會去創(chuàng)建新線程直到 maxPoolSize房待，因此使用該工作隊列時邢羔，參數(shù) maxPoolSize 其實是不起作用的。
③SynchronousQuene
一個不緩存任務的阻塞隊列桑孩，生產(chǎn)者放入一個任務必須等到消費者取出這個任務拜鹤。也就是說新任務進來時，不會緩存流椒，而是直接被調度執(zhí)行該任務敏簿，如果沒有可用線程，則創(chuàng)建新線程宣虾，如果線程數(shù)量達到 maxPoolSize惯裕，則執(zhí)行拒絕策略。
④PriorityBlockingQueue
具有優(yōu)先級的無界阻塞隊列绣硝，優(yōu)先級通過參數(shù) Comparator 實現(xiàn)蜻势。

5.2.2、拒絕策略

當工作隊列中的任務已到達最大限制鹉胖，并且線程池中的線程數(shù)量也達到最大限制握玛，這時如果有新任務提交進來，就會執(zhí)行拒絕策略甫菠。jdk中提供了4中拒絕策略：
①ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy
該策略下败许，在調用者線程中直接執(zhí)行被拒絕任務的 run 方法，除非線程池已經(jīng) shutdown淑蔚，則直接拋棄任務市殷。
②ThreadPoolExecutor.AbortPolicy
該策略下，直接丟棄任務刹衫，并拋出 RejectedExecutionException 異常醋寝。
③ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy
該策略下，直接丟棄任務带迟，什么都不做音羞。
④ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy
該策略下，拋棄進入隊列最早的那個任務仓犬，然后嘗試把這次拒絕的任務放入隊列嗅绰。
除此之外，還可以根據(jù)應用場景需要來實現(xiàn) RejectedExecutionHandler 接口自定義策略。

6窘面、線程池的關閉

• shutdown():
  1翠语、調用之后不允許繼續(xù)往線程池內(nèi)添加線程;
  2、線程池的狀態(tài)變?yōu)?SHUTDOWN 狀態(tài);
  3财边、所有在調用 shutdown() 方法之前提交到 ExecutorSrvice 的任務都會執(zhí)行;
  4肌括、一旦所有線程結束執(zhí)行當前任務，ExecutorService 才會真正關閉酣难。
• shutdownNow():
  1谍夭、該方法返回尚未執(zhí)行的 task 的 List;
  2、線程池的狀態(tài)變?yōu)?STOP 狀態(tài);
  3憨募、嘗試停止所有的正在執(zhí)行或暫停任務的線程紧索。
  簡單點來說，就是:
  shutdown() 調用后菜谣，不可以再 submit 新的 task齐板，已經(jīng) submit 的將繼續(xù)執(zhí)行
  shutdownNow() 調用后，試圖停止當前正在執(zhí)行的 task葛菇，并返回尚未執(zhí)行的 task 的 list

7甘磨、總結

本文簡單介紹了線程池的一些相關知識，相信大家對線程池的優(yōu)點眯停，線程池的生命周期济舆，線程池的工作流程及線程池的使用有了一個大概的了解，也希望能對有需要的人提供一點幫助莺债！文中有錯誤的地方滋觉，還請留言給予指正，謝謝~