java 线程池第一篇 之 ThreadPoolExcutor

一：什么是线程池？

　　java 线程池是将大量的线程集中管理的类，包括对线程的创建，资源的管理，线程生命周期的管理。当系统中存在大量的异步任务的时候就考虑使用java线程池管理所有的线程。减少系统资源的开销。

二：线程池工厂类有多少种？

　　java1.8 的官方文档提供了三种线程池工厂类，每种线程池工厂类型对应不同线程管理方式（策略）。

　　newCachedThreadPool（自动废弃回收）:

　　当有可用的空闲线程，优先使用空闲线程，当没有可用的空闲线程的时候就创建新的线程。空闲线程超过60s没有被使用，将会关闭并从线程缓冲区中删除。这种设计的好处就是当并发高峰期过了之后，大量的空闲线程就会被回收，节省系统资源。

　　newFixedhreadPool（固定线程池大小）:

　　首先创建一个固定线程大小的线程池，将所有的线程激活，创建一个无界任务队列存放所有的任务，当线程池中有可用的空闲线程，队列的任务就会被消费，当线程池中没有空闲线程，任务队列中的任务就等待，直到有线程被空出。当某个线程应为运行期间被异常关闭，其他的线程将会接替其运行后来的任务。这种线程池的好处就是不会再高峰的时候一直创建新的线程。线程空闲的时候也不会被销毁。除非程序员手动明确的调用关闭线程池的方法。　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　newSingleThreadExecutor（单工作线程）: 任何时候都只有一个线程被激活处理无界任务队列，当运行中的线程因为异常而关闭的时候，新的线程将被创建，这样的线程池将保证所有的任务顺序执行。

三：测试线程池demo

package test.thread.threadPool;

import org.junit.Test;

import java.util.concurrent.*;

/**
 * 线程池
 */
public class ThreadPool {

    /**
     * @version 经过测 试发现Junit的@Test注解不支持多线程，当单元测试的线程关闭之后，就会关闭所有的线程
     * @see @Test 注解会调用System.exit(0); 方法退出程序异步线程无法执行
     */
   public static  void main(String[] args){
        /*
        * 创建一个线程的实例
        * 核心线程大小5
        * 最大线程大小10
        * 线程没有处理任务的时候存活的时间
        * 创建一个数组阻塞队列（队列的长度为5）
        * */
        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(5,10,8000,
                TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingDeque<Runnable>());
        for(int i=0;i<15;i++){
            MyTask myTask = new MyTask(executor);
            //两种方法调用将任务加入到阻塞队列中submit(Runnable) 和 excute(Runnable) 方法
             executor.submit(myTask);  //线程执行完毕返回一个future对象
        }
   }

}
class MyTask implements Runnable {

        private ThreadPoolExecutor executor;

        public MyTask(ThreadPoolExecutor ex){
            this.executor=ex;
        }

    @Override
    public void run() {
        synchronized (executor) {  //加锁监视器的目的是应为多个线程修改数据，调用get方法可能获取数不对
            System.out.println("线程-" + Thread.currentThread().getId() + "：正在执行task ");
            try {
                //线程休眠三秒更直观的查看效果
                Thread.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("线程池中核心线程数目：" + executor.getPoolSize() + "，队列中等待执行的任务数目：" +
                    executor.getQueue().size() + "，已执行完成的任务数目：" + executor.getCompletedTaskCount());
        }
    }
}

源码解析：ThreadPoolExecutor 是线程池的核心类，他有四个构造函数，分别是为了选择不同的线程工厂策略，异常处理，任务管理。

 public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);  //默认线程工厂和处理器
}

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

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

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

　　corePoolSzie:这个参数是线程池的核心参数，表示当前线程数小于corePoolSize的时候，线程池每接收一个新的任务将创建一个新的线程，即使有空闲的线程也不会复用。　

　　maximumPooSize:最大线程池拥有的线程数，当线程池中的线程数大于corePoolSize的时候，先复用corePoolSize中的空闲线程，当没有空闲线程的时候就创建新的线程，但是线程的总数不会超过maximunPoolSize.

　　keepAliveTime:非核心线程能存活的最大时间。当线程数超过corePoolSize的时候，当有空闲的线程时间超过keepAliveTime将会被回收。

　　unit:时间的单位，用TimeUnits这个类的类属性。属性包含NANOSECONDS,MICROSECONDS,MILLISECONDS,SECONDS,MINUTES,HOUR,DAYS

　　workQueue:线程池将要消费的任务，这个任务的类型必须是线程，要继承Runnable 的接口，就这是为什么要叫线程池，对于阻塞队列，一般会有ArrayBlockQque,LinkedBlockQueue,synchronousQueue 三种。

　　defaultHandlerExecutor:默认的拒绝策略，当线程池关闭的时候，新的任务将被拒绝，并且展现不同的处理策略

　　注意：excutor.shutDown(); 方法是将线程池关闭，已经在线程池中的任务将会继续执行，没有被接受的任务将不会在处理。

　　　　　当线程池的队列用的ArrayBlockQque 的时候，若线程池中的所有线程都被用完，并且还有任务进入队里将会抛出RejectedExecutionException

四：方法解析

　　ThreadExcutor 类最高继承接口Executor，Executor 这个接口只生命了一个方法：execute(Runnable commond)

　　类uml图

Executor 接口：execute(Runnable commond) 方法是调用线程的核心方法

ExecutorService 接口：提供了管理异步线程的方法。

　　　　shutdown() :将当前正在执行的异步任务继续执行，不再接受新的任务进入线程池。

　　　　shutdownNow():将当前正执行的线程关闭，不在接受新的任务进入线程池。

　　　　submit():将任务提交到线程池中，并且会返回Future对象。底层调用的是Runnable 的run（）方法或者是callable 的call（）方法

AbstractExecutorService:　实现了submit 方法，提供线程返回值，但是这种线程的执行是直接的调用的run（） 方法，导致最后线程池所有的线程都是顺序执行，并不是异步的

ThreadExecutor 提供了创建线程池的构造函数，以及拒绝策略，还有各种监控线程执行状态的方法。