JUC-ThreadPool线程池

一、为什么用线程池

例子：10年前单核CPU电脑，假的多线程，像马戏团小丑玩多个球，CPU需要来回切换。

现在是多核电脑，多个线程各自跑在独立的CPU上，不用切换效率高。

线程池的优势：

线程池做的工作只要是控制运行的线程数量， 处理过程中将任务放入队列 ，然后在线程创建后启动这些任务， 如果线程数量超过了最大数量，超出数量的线程排队等候 ，等其他线程执行完毕，再从队列中取出任务来执行。

它的主要特点为： 线程复用;控制最大并发数;管理线程。

第一：降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的销耗。

第二：提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等待线程创建就能立即执行。

第三：提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会销耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一的分配，调优和监控。

二、线程池如何使用

1、架构说明

Java中的线程池是通过Executor框架实现的，该框架中用到了Executor，Executors，ExecutorService，ThreadPoolExecutor这几个类

 2、使用线程池的三种方法

(1)Executors.newFixedThreadPool(int)

执行长期任务性能好，创建一个线程池， 一池有N个固定的线程，有固定线程数的线程

public static  ExecutorService newFixedThreadPool( int  nThreads) {
     

　　return new  ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,

                                   0L , TimeUnit. MILLISECONDS ,

                                   new  LinkedBlockingQueue<Runnable>());

}


newFixedThreadPool创建的线程池corePoolSize和maximumPoolSize值是相等的，它使用的是LinkedBlockingQueue 

(2) Executors.newSingleThreadExcutor()

一个任务一个任务的执行，一池一线程

public static  ExecutorService newSingleThreadExecutor() {

     return new  FinalizableDelegatedExecutorService
(
　　　　new  ThreadPoolExecutor( 1 ,  1 ,

                                 0L , TimeUnit. MILLISECONDS ,

                                 new  LinkedBlockingQueue<Runnable>()));

}
 
newSingleThreadExecutor 创建的线程池corePoolSize和maximumPoolSize值都是1，它使用的是LinkedBlockingQueue 

(3)  Executors.newCachedThreadPool(int)

执行很多短期异步任务，线程池根据需要创建新线程，但在先前构建的线程可用时将重用它们。可扩容，遇强则强

public static  ExecutorService newCachedThreadPool() {

     return new  ThreadPoolExecutor( 0 , Integer. MAX_VALUE ,

                                   60L , TimeUnit. SECONDS ,

                                   new  SynchronousQueue<Runnable>());

}
newCachedThreadPool创建的线程池将corePoolSize设置为0，将maximumPoolSize设置为Integer.MAX_VALUE，它使用的是SynchronousQueue，也就是说来了任务就创建线程运行，当线程空闲超过60秒，就销毁线程。 

三、ThreadPoolExecutor底层原理

四、线程池几个重要参数

1、corePoolSize：线程池中的常驻核心线程数、

2、maximumPoolSize：线程池中能够容纳同时执行的最大线程数，此值必须大于等于1

3、keepAliveTime：多余的空闲线程的存活时间

当前池中线程数量超过corePoolSize时，当空闲时间

达到keepAliveTime时，多余线程会被销毁直到

只剩下corePoolSize个线程为止

4、unit：keepAliveTime的单位

5、workQueue：任务队列，被提交但尚未被执行的任务

6、threadFactory：表示生成线程池中工作线程的线程工厂，

用于创建线程，一般默认的即可

7、handler：拒绝策略，表示当队列满了，并且工作线程大于

等于线程池的最大线程数（maximumPoolSize）时如何来拒绝

请求执行的runnable的策略

五、线程池底层工作原理

1、在创建了线程池后，线程池中的线程数为零。

2、当调用 execute() 方法添加一个请求任务时，线程池会做出如下判断：

2.1如果正在运行的线程数量小于 corePoolSize ，那么马上创建线程运行这个任务；

2.2如果正在运行的线程数量大于或等于 corePoolSize ，那么将这个任务 放入队列 ；

2.3如果这个时候队列满了且正在运行的线程数量还小于 maximumPoolSize ，那么还是要创建非核心线程立刻运行这个任务；

2.4如果队列满了且正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize ，那么线程池会 启动饱和拒绝策略来执行 。

注意：（如果核心线程已经满了，且任务队列也都满了，新启动的线程，执行的新的请求，而不是队列中的请求）

　　　　一个程序最多能执行的请求数，是队列+maximumPoolSize

3、当一个线程完成任务时，它会从队列中取下一个任务来执行。

4、当一个线程无事可做超过一定的时间（ keepAliveTime ）时，线程会判断：

如果当前运行的线程数大于 corePoolSize ，那么这个线程就被停掉。

所以线程池的所有任务完成后， 它最终会收缩到 corePoolSize 的大小 。

六、线程池用哪个？生产中如设置合理参数

1、线程池的拒绝策略

（1）拒绝策略是什么？

等待队列已经排满了 ，再也塞不下新任务了

同时，

线程池中的max线程也达到了 ，无法继续为新任务服务。

这个是时候我们就需要拒绝策略机制合理的处理这个问题。

（2）JDK内置的拒绝策略

AbortPolicy(默认)：直接抛出RejectedExecutionException异常阻止系统正常运行

CallerRunsPolicy：“调用者运行”一种调节机制，该策略既不会抛弃任务，也不

会抛出异常，而是将某些任务回退到调用者，从而降低新任务的流量。

DiscardOldestPolicy：抛弃队列中等待最久的任务，然后把当前任务加人队列中

尝试再次提交当前任务。

DiscardPolicy：该策略默默地丢弃无法处理的任务，不予任何处理也不抛出异常。

如果允许任务丢失，这是最好的一种策略。

以上内置拒绝策略均实现了

RejectedExecutionHandle接口

（2）在工作中单一的/固定数的/可变的三种创建线程池的方法哪个用的多？超级大坑

答案是一个都不用，我们工作中只能使用自定义的

Executors中JDK已经给你提供了，为什么不用？

（3）在工作中如何使用线程池，是否自定义过线程池

import  java.util.Arrays;
import  java.util.List;
import  java.util.concurrent.*;

/**
 * 线程池
 * Arrays
 * Collections
 * Executors
 */
public class  MyThreadPoolDemo {

     public static void  main(String[] args) {
        ExecutorService threadPool =  new  ThreadPoolExecutor(
                 2 ,
                 5 ,
                 2L ,
                TimeUnit. SECONDS ,
                 new  ArrayBlockingQueue<Runnable>( 3 ),
                Executors. defaultThreadFactory (),
                 //new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
                //new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
                //new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()
                 new  ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()
        );
         //10个顾客请求
         try  {
             for  ( int  i =  1 ; i <=  10 ; i++) {
                threadPool.execute(() -> {
                    System. out .println(Thread. currentThread ().getName() +  " \t  办理业务" );
                });
            }
        }  catch  (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }  finally  {
            threadPool.shutdown();
        }

    }

     private static void  threadPool() {
         //List list = new ArrayList();
        //List list = Arrays.asList("a","b");
        //固定数的线程池，一池五线程

//       ExecutorService threadPool =  Executors.newFixedThreadPool(5); //一个银行网点，5个受理业务的窗口
//       ExecutorService threadPool =  Executors.newSingleThreadExecutor(); //一个银行网点，1个受理业务的窗口
         ExecutorService threadPool = Executors. newCachedThreadPool ();  //一个银行网点，可扩展受理业务的窗口

        //10个顾客请求
         try  {
             for  ( int  i =  1 ; i <=  10 ; i++) {
                threadPool.execute(() -> {
                    System. out .println(Thread. currentThread ().getName() +  " \t  办理业务" );
                });
            }
        }  catch  (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }  finally  {
            threadPool.shutdown();
        }
    }
}