java 线程池

ThreadPoolExecutor与ForkJoinPool区别在于前者每个线程共享队列，后者每个线程有各自的队列

一 入参

corePoolSize: 线程池核心线程数，当初始化线程池时，会创建核心线程进入等待状态，即使它是空闲的，核心线程也不会被摧毁，从而降低了任务一来时要创建新线程的时间和性能开销。当allowCoreThreadTimeOut手动设置为true，才会销毁

maximumPoolSize: 最大线程数，意味着核心线程数都被用完了，那只能重新创建新的线程来执行任务，但是前提是不能超过最大线程数量，否则该任务只能进入阻塞队列进行排队等候，直到有线程空闲了，才能继续执行任务

keepAliveTime: 线程存活时间，除了核心线程外，那些被新创建出来的线程可以存活多久。意味着，这些新的线程一但完成任务，而后面都是空闲状态时，就会在一定时间后被摧毁

threadFactory：就是创建线程的线程工厂

unit: 线程存活时间单位
workQueue: 表示任务的阻塞队列，由于任务可能会有很多，而线程就那么几个，所以那么还未被执行的任务就进入队列中排队，队列我们知道是 FIFO 的，等到线程空闲了，就以这种方式取出任务。这个一般不需要我们去实现。handler的拒绝策略有四种：
　　第一种AbortPolicy:不执行新任务，直接抛出异常，提示线程池已满
　　第二种DisCardPolicy:不执行新任务，也不抛出异常
　　第三种DisCardOldSetPolicy:将消息队列中的第一个任务替换为当前新进来的任务执行
　　第四种CallerRunsPolicy:直接调用execute来执行当前任务

1. LinkedBlockingQueue
　　对于 FixedThreadPool 和 SingleThreadExector 而言，它们使用的阻塞队列是容量为 Integer.MAX_VALUE 的 LinkedBlockingQueue，可以认为是无界队列。由于 FixedThreadPool 线程池的线程数是固定的，所以没有办法增加特别多的线程来处理任务，这时就需要 LinkedBlockingQueue 这样一个没有容量限制的阻塞队列来存放任务。这里需要注意，由于线程池的任务队列永远不会放满，所以线程池只会创建核心线程数量的线程，所以此时的最大线程数对线程池来说没有意义，因为并不会触发生成多于核心线程数的线程。
2. SynchronousQueue
　　第二种阻塞队列是 SynchronousQueue，对应的线程池是 CachedThreadPool。线程池 CachedThreadPool 的最大线程数是 Integer 的最大值，可以理解为线程数是可以无限扩展的。CachedThreadPool 和上一种线程池 FixedThreadPool 的情况恰恰相反，FixedThreadPool 的情况是阻塞队列的容量是无限的，而这里 CachedThreadPool 是线程数可以无限扩展，所以 CachedThreadPool 线程池并不需要一个任务队列来存储任务，因为一旦有任务被提交就直接转发给线程或者创建新线程来执行，而不需要另外保存它们。
我们自己创建使用 SynchronousQueue 的线程池时，如果不希望任务被拒绝，那么就需要注意设置最大线程数要尽可能大一些，以免发生任务数大于最大线程数时，没办法把任务放到队列中也没有足够线程来执行任务的情况。
3. DelayedWorkQueue
　　第三种阻塞队列是DelayedWorkQueue，它对应的线程池分别是 ScheduledThreadPool 和 SingleThreadScheduledExecutor，这两种线程池的最大特点就是可以延迟执行任务，比如说一定时间后执行任务或是每隔一定的时间执行一次任务。DelayedWorkQueue 的特点是内部元素并不是按照放入的时间排序，而是会按照延迟的时间长短对任务进行排序，内部采用的是“堆”的数据结构。之所以线程池 ScheduledThreadPool 和 SingleThreadScheduledExecutor 选择 DelayedWorkQueue，是因为它们本身正是基于时间执行任务的，而延迟队列正好可以把任务按时间进行排序，方便任务的执行。

 

二 线程池介绍

FixedThreadPool（建固定核心数的线程池）：定长的线程池，有核心线程，核心线程的即为最大的线程数量，没有非核心线程，而且它们的线程数存活时间都是无限的，并发执行

   public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }

对比 newSingleThreadPool，其实改变的也就是可以根据我们来自定义线程数的操作，比较相似。我们通过newFixedThreadPool（2）给它传入了 2 个核心线程数

WorkStealingPool（创建一个具有抢占式操作的线程池）：JDK1.8 版本加入的一种线程池，stealing 翻译为抢断、窃取的意思，它实现的一个线程池和之前4种都不一样，用的是 ForkJoinPool 类，构造函数代码如下

    public static ExecutorService newWorkStealingPool(int parallelism) {
        return new ForkJoinPool
            (parallelism,
             ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory,
             null, true);
    }

parallelism => Runtime.getRuntime().availableProcessors() - 这是JVM可用的处理器数。
handler => ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory - 返回新线程的默认线程工厂。
asyncMode => true – 使其在aysnc模式下工作，并为分叉的任务设置FIFO顺序，这些任务永远不会从其工作队列中加入
　　最明显的用意就是它是一个并行的线程池，参数中传入的是一个线程并发的数量，这里和之前就有很明显的区别，前面4种线程池都有核心线程数、最大线程数等等，而这就使用了一个并发线程数解决问题。从介绍中，还说明这个线程池不会保证任务的顺序执行，也就是 WorkStealing 的意思，抢占式的工作

SingleThreadPool（创建单核心的线程池）：单核心线程池，最大线程也只有一个，这里的时间为 0 意味着无限的生命，就不会被摧毁了，适用于有顺序的任务的应用场景

    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }

 

CachedThreadPool（创建一个自动增长的线程池）：可缓存的线程池，该线程池中没有核心线程，非核心线程的数量为Integer.max_value，就是无限大，当有需要时创建线程来执行任务，没有需要时回收线程，默认60秒，适用于耗时少，任务量大的情况

    public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }

ScheduledThreadPool（创建一个按照计划规定执行的线程池）：周期性执行任务的线程池，按照某种特定的计划执行线程中的任务，有核心线程，但也有非核心线程，非核心线程的大小也为无限大。适用于执行周期性的任务

    public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
        super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
              new DelayedWorkQueue());
    }

内部有一个延时的阻塞队列来维护任务的进行，延时也就是在这里进行的。我们把创建 newScheduledThreadPool 的代码放出来，这样对比效果图的话，显得更加直观。

// 参数2：延时的时长
scheduledExecutorService.schedule(th_all_1, 3000, TimeUnit.MILLISECONDS);
scheduledExecutorService.schedule(th_all_2, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS);
scheduledExecutorService.schedule(th_all_3, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
scheduledExecutorService.schedule(th_all_4, 1500, TimeUnit.MILLISECONDS);
scheduledExecutorService.schedule(th_all_5, 500, TimeUnit.MILLISECONDS);

FAQ：

1 线程池的核心线程会销毁吗？
　　当allowCoreThreadTimeOut手动设置为true或者执行的run方法抛出异常，核心线程都会被销毁，但是后者还是会创建新的线程称呼来，前者则销毁什么都不做，关键在于allowCoreThreadTimeOut为true则下面代码直接返回，不在执行addWorker方法

2 线程池的执行流程?