ThreadPoolExecutor常识

线程池技术在并发时经常会使用到，java中的线程池的使用是通过调用ThreadPoolExecutor来实现的。ThreadPoolExecutor提供了四个构造函数,最后都会归结于下面这个构造方法：

// 七个参数的构造函数
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory,
                          RejectedExecutionHandler handler)

这些参数的意义如下：

• corePoolSize：该线程池中核心线程数最大值
• maximumPoolSize： 该线程池中线程总数最大值
• keepAliveTime：该线程池中非核心线程闲置超时时长
• unit：keepAliveTime的单位
• workQueue：阻塞队列BlockingQueue，维护着等待执行的Runnable对象
• threadFactory：创建线程的接口，需要实现他的Thread newThread(Runnable r)方法。
• RejectedExecutionHandler：饱和策略，最大线程和工作队列容量且已经饱和时execute方法都将调用RejectedExecutionHandler 。

ThreadPoolExecutor工作流程

流程图如下：

大致过程陈述为：

1. 向线程池中添加任务，当任务数量少于corePoolSize时，会自动创建thead来处理这些任务；

2. 当添加任务数大于corePoolSize且少于maximmPoolSize时，不在创建线程，而是将这些任务放到阻塞队列中，等待被执行；

3. 接上面2的条件，且当阻塞队列满了之后，继续创建thread,从而加速处理阻塞队列；

4. 当添加任务大于maximmPoolSize时，根据饱和策略决定是否容许继续向线程池中添加任务，默认的饱和策略是AbortPolicy（直接丢弃）。

线程池中使用的阻塞队列

• ArrayBlockingQueue：基于数组结构的有界阻塞队列，构造函数一定要传大小，FIFO（先进先出）；

• LinkedBlockingQueue：无界，默认大小65536（Integer.MAX_VALUE），当大量请求任务时，容易造成内存耗尽。

• SynchronousQueue：同步队列，是一个特殊的BlockingQueue，它没有容量（这是因为在SynchronousQueue中，插入将等待另一个线程的删除操作，反之亦然）。具体可以参考：《Java SynchronousQueue Examples（译）》

• PriorityBlockingQueue: 优先队列，无界。

• DelayedWorkQueue：这个队列接收到任务时，首先先入队，只有达到了指定的延时时间，才会执行任务

阻塞队列常见的方法如下表所示：

方法名	说明	注意
add	增加一个元索	如果队列已满，则抛出一个IIIegaISlabEepeplian异常
remove	移除并返回队列头部的元素	如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常
element	返回队列头部的元素	如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常
offer	添加一个元素并返回true	如果队列已满，则返回false
poll	移除并返问队列头部的元素	如果队列为空，则返回null
peek	返回队列头部的元素	如果队列为空，则返回null
put	添加一个元素	如果队列满，则阻塞
take	移除并返回队列头部的元素	如果队列为空，则阻塞

常见四种线程池

• newCachedThreadPool
• newFixedThreadPool
• newSingleThreadExecutor
• newScheduledThreadPool

线程池	使用的阻塞队列	线程池大小	超时
CachedThreadPool	SynchronousQueue（队列长度无限	可增加，最大值Integer.MAX_VALUE	默认60秒超时
FixedThreadPool	LinkedBlockingQueue（队列长度无限）	可指定nThreads，固定数量	不会超时
newSingleThreadExecutor	LinkedBlockingQueue（队列长度无限），	固定为1	不超时
newScheduledThreadPool	DelayedWorkQueue	可增加，最大值Integer.MAX_VALUE	不超时

它们通过Executors以静态方法的方式直接调用，实质上是它们最终调用的是ThreadPoolExecutor的构造方法，也就是本文最前面那段代码。

注：KeepAliveTime=0的话，表示不等待

《阿里巴巴java开发手册》中建议线程池不使用 Executors 去创建，而是通过 ThreadPoolExecutor的方式，这样的处理方式让写的人员更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。

参考： 《线程池的状态及KeepAliveTime参数》