線程Thread 其實(shí)是一個(gè)重量級(jí)資源，它的創(chuàng)建、啟動(dòng)以及銷毀都是比較耗費(fèi)資源的，而且一個(gè)系統(tǒng)中創(chuàng)建的線程數(shù)量是有限的，線程數(shù)量和系統(tǒng)性能其實(shí)是一個(gè)拋物線關(guān)系，當(dāng)線程數(shù)量達(dá)到某個(gè)數(shù)值的時(shí)候，性能反而會(huì)下降很多，所以對(duì)于線程的管理，尤其是線程數(shù)量的控制能直接決定程序的性能。

　　

　　圖片引用：https://blog.csdn.net/odailidong/article/details/47265123

1、線程池概念

　　通過上圖我們分析線程數(shù)量和系統(tǒng)性能是成拋物線類似的關(guān)系的，那么如何管理線程數(shù)量來達(dá)到最佳的系統(tǒng)性能，線程池便產(chǎn)生了。

　　線程池：通俗的理解就是一個(gè)池子，里面存放著一些已經(jīng)創(chuàng)建好的線程，當(dāng)有任務(wù)提交到線程池執(zhí)行時(shí)，池子中的某個(gè)線程會(huì)主動(dòng)的執(zhí)行該任務(wù)。如果池子中的線程數(shù)量不夠應(yīng)付數(shù)量眾多的任務(wù)時(shí)，則需要自動(dòng)擴(kuò)充新的線程到線程池中，但是池中的線程是有最大數(shù)量限制的，當(dāng)任務(wù)比較少的時(shí)候，線程池中的線程能夠自動(dòng)回收，釋放資源。

　　

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　　一個(gè)完整的線程池必須具備以下幾個(gè)模塊：

①、任務(wù)隊(duì)列

　　用于緩存提交的任務(wù)。

②、最大任務(wù)數(shù)量QueueSize

　　為了防止任務(wù)過多造成的內(nèi)存溢出，必須限定任務(wù)的最大數(shù)量。

③、線程池參數(shù)

　　1、初始線程數(shù)量init：也就是創(chuàng)建線程池時(shí)預(yù)先創(chuàng)建好一定數(shù)量的線程。

　　2、最大線程數(shù)量max：因?yàn)榫€程不夠用時(shí)，線程池可以自動(dòng)創(chuàng)建新的線程填充到線程池，但是不能超過線程池最大線程數(shù)量。

　　3、核心線程數(shù)量core：當(dāng)任務(wù)比較寬松，線程池需要釋放一定的線程數(shù)量，但是最少要保證一定數(shù)量的線程數(shù)，這個(gè)線程數(shù)是核心線程數(shù)（也稱為活躍線程數(shù)）。

④、任務(wù)拒絕策略

　　當(dāng)線程池?cái)?shù)量已經(jīng)達(dá)到最大線程數(shù)量，并且任務(wù)隊(duì)列也滿了，則需要相應(yīng)的拒絕策略來通知任務(wù)提交者。

⑤、線程工廠

　　主要用于個(gè)性化定制線程，比如將線程設(shè)置為守護(hù)線程以及設(shè)置線程名稱等。

⑥、KeepAliveTime

　　線程池線程數(shù)超過 core 數(shù)量空閑的線程會(huì)在?keepAliveTime?指定的時(shí)間后自動(dòng)銷毀，終保持到?core?大小

2、線程池的作用

　　①、降低資源消耗

　　通過重復(fù)利用已創(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創(chuàng)建完成就能立即使用。

　　③、提高線程的可管理性

　　線程是稀缺資源，如果無(wú)限制地創(chuàng)建，不僅會(huì)消耗系統(tǒng)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。

3、JDK線程池框架

　　

①、Executor

　　執(zhí)行器接口。

　　該接口是Java線程池最上層父接口，該接口只有一個(gè) execute 方法，作用是定義執(zhí)行Runnable任務(wù)的方式

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②、ExecutorService

　　定義提供對(duì)Executor的服務(wù)的接口。

　　該接口繼承于 Executor 接口，添加了shutdown、shutdownAll、submit、invokeAll等一系列對(duì)線程的操作方法，增加Executor的行為

③、Executors

　　這是一個(gè)靜態(tài)工廠類，該類定義了一系列靜態(tài)工廠方法，通過這些工廠方法可以返回各種不同的線程池。主要有如下四種：newCachedThreadPool、newFixedThreadPool 、newScheduledThreadPool 、newSingleThreadExecutor 。下面我們會(huì)詳細(xì)介紹。

④、AbstractExecutorService

　　這是一個(gè)抽象類，實(shí)現(xiàn)ExecuotrService接口。

⑤、ThreadPoolExecutor

　　這是線程池最核心的一個(gè)類，各種線程池的實(shí)現(xiàn)都是基于這個(gè)類。下面是這個(gè)類的構(gòu)造方法：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?int maximumPoolSize, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?long keepAliveTime, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?TimeUnit unit, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?BlockingQueue<Runnable> workQueue) { ? ? ? ?this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, ? ? ? ? ? ? Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler); ? ?}

　　定義了我們上面所說的一個(gè)線程池需要具備的各種模塊，包括任務(wù)隊(duì)列workQueue，核心線程池?cái)?shù)量corePoolSize，最大線程池?cái)?shù)量maximumPoolSize等。

?⑥、ScheduledThreadPoolExecutor

　　ScheduledThreadPoolExecutor繼承了ThreadPoolExecutor，實(shí)現(xiàn)了ScheduledExecutorService。在線程池的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了可調(diào)度的線程池功能，比如指定延時(shí)執(zhí)行任務(wù)，再比如周期性重復(fù)執(zhí)行任務(wù)等。

?4、四種常用線程池

　　前面我們講過通過?Executors 這個(gè)靜態(tài)工廠類方法能夠產(chǎn)生各種不同的線程池，下面我們分別來介紹幾種常用的線程池。

①、newCachedThreadPool

　　創(chuàng)建一個(gè)線程池，根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建新的線程，并且能夠重用先前創(chuàng)建的線程。

　　這個(gè)線程池在執(zhí)行?大量短生命周期的異步任務(wù)時(shí)（many short-lived asynchronous task），可以顯著提高程序性能。調(diào)用?execute?時(shí)，可以重用之前已構(gòu)造的可用線程，如果不存在可用線程，那么會(huì)重新創(chuàng)建一個(gè)新的線程并將其加入到線程池中。如果線程超過 60 秒還未被使用，就會(huì)被中止并從緩存中移除。因此，線程池在長(zhǎng)時(shí)間空閑后不會(huì)消耗任何資源。

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　　范例：重復(fù)利用線程

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　　結(jié)果：

　　

②、newFixedThreadPool

　　創(chuàng)建一個(gè)定長(zhǎng)線程池，可控制線程最大并發(fā)數(shù)，超出的線程會(huì)在隊(duì)列中等待。

　　這個(gè)實(shí)例會(huì)復(fù)用?固定數(shù)量的線程?處理一個(gè)?共享的無(wú)邊界隊(duì)列?。任何時(shí)間點(diǎn)，最多有 nThreads 個(gè)線程會(huì)處于活動(dòng)狀態(tài)執(zhí)行任務(wù)。如果當(dāng)所有線程都是活動(dòng)時(shí)，有多的任務(wù)被提交過來，那么它會(huì)一致在隊(duì)列中等待直到有線程可用。如果任何線程在執(zhí)行過程中因?yàn)殄e(cuò)誤而中止，新的線程會(huì)替代它的位置來執(zhí)行后續(xù)的任務(wù)。所有線程都會(huì)一致存于線程池中，直到顯式的執(zhí)行 ExecutorService.shutdown() 關(guān)閉。

　　范例：控制最大并發(fā)數(shù)（最大線程數(shù)）

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　　結(jié)果：

　　

③、newScheduledThreadPool?

　　創(chuàng)建一個(gè)定長(zhǎng)線程池，支持定時(shí)及周期性任務(wù)執(zhí)行。

　　即使線程都是空閑的，也會(huì)保持一定數(shù)量的核心線程池在里面。

1 public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {2 ? ? ? ? return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);3 ? ? }

　　范例：線程延遲3秒鐘執(zhí)行

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④、newSingleThreadScheduledExecutor

　　創(chuàng)建一個(gè)單線程化的線程池，它只會(huì)用唯一的工作線程來執(zhí)行任務(wù)，保證所有任務(wù)按照指定順序(FIFO, LIFO, 優(yōu)先級(jí))執(zhí)行。

　　這個(gè)實(shí)例只會(huì)使用單個(gè)工作線程來執(zhí)行一個(gè)無(wú)邊界的隊(duì)列。（注意，如果單個(gè)線程在執(zhí)行過程中因?yàn)槟承╁e(cuò)誤中止，新的線程會(huì)替代它執(zhí)行后續(xù)線程）。它可以保證認(rèn)為是按順序執(zhí)行的，任何時(shí)候都不會(huì)有多于一個(gè)的任務(wù)處于活動(dòng)狀態(tài)。和 newFixedThreadPool(1) 的區(qū)別在于，如果線程遇到錯(cuò)誤中止，它是無(wú)法使用替代線程的。

　　范例：?jiǎn)尉€程運(yùn)行

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　　結(jié)果：

　　

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