线程池

使用线程池的好处：

1. 降低资源消耗。重复利用已创建线程，降低线程创建与销毁的资源消耗。（线程可以复用，就是执行完一个任务，并不被销毁，而是可以继续执行其他的任务。）
2. 提高响应效率。任务到达时，不需等待创建线程就能立即执行。
3. 提高线程可管理性。统一分配、调优和监控。
4. 防止服务器过载。内存溢出、CPU耗尽。

线程池的基本组成部分：

1. 线程池管理器（ThreadPool）：用于创建并管理线程池，包括创建线程池，销毁线程池，添加新任务；
2. 工作线程（PoolWorker）：我们把用来执行用户任务的线程称为工作线程,工作线程就是不断从队列中获取任务对象并执行对象上的业务方法。 
3. 任务接口（Task）：每个任务必须实现的接口，以供工作线程调度任务的执行，它主要规定了任务的入口，任务执行完后的收尾工作，任务的执行状态等；
4. 任务队列（taskQueue）：用于存放没有处理的任务。提供一种缓冲机制。

Java中线程池有关接口和类：

创建线程池：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,  //核心线程数,即使在无用时也不会被回收
                              int maximumPoolSize, //可容纳的最大线程数
                              long keepAliveTime,  //非核心线程可保留的最长空闲时间
                              TimeUnit unit,  //keepAliveTime的单位，如分钟（MINUTES）
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,  //任务等待队列
                              ThreadFactory threadFactory,  //创建线程的线程工厂
                              RejectedExecutionHandler handler  //任务满时的拒绝策略 ） 

     在java doc中，并不提倡我们直接使用ThreadPoolExecutor，而是使用Executors类中提供的几个静态方法来创建线程池，它们实际上也是调用了ThreadPoolExecutor，只不过参数都已配置好了。     

Executors.newFixedThreadPool(int);    //创建固定容量大小的缓冲池
Executors.newSingleThreadExecutor();   //创建容量为1的缓冲池
Executors.newCachedThreadPool();        //创建一个缓冲池，缓冲池容量大小为Integer.MAX_VALUE

1. newFixedThreadPool：创建的线程池corePoolSize和maximumPoolSize值是相等的（只有核心线程），它使用的LinkedBlockingQueue；
2. newSingleThreadExecutor：将corePoolSize和maximumPoolSize都设置为1（只有一条核心线程来执行任务），也使用的LinkedBlockingQueue。适用于有顺序的任务的应用场景。
3. newCachedThreadPool：将corePoolSize设置为0，将maximumPoolSize设置为Integer.MAX_VALUE，使用的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。适用于耗时少，任务量大的情况。
4.  newScheduledThreadPool ：创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

      实际中，如果Executors提供的三个静态方法能满足要求，就尽量使用它提供的三个方法，因为自己去手动配置ThreadPoolExecutor的参数有点麻烦，要根据实际任务的类型和数量来进行配置。

向线程池提交新任务流程图：

1. 如果当前运行的线程少于corePoolSize，则创建新线程来执行任务（注意，执行这一步骤需要获取全局锁）。
2. 如果运行的线程等于或多于corePoolSize，则将任务加入BlockingQueue。
3. 如果无法将任务加入BlockingQueue（队列已满），则在非corePool中创建新的线程来处理任务（注意，执行这一步骤需要获取全局锁）。
4. 如果创建新线程将使当前运行的线程超出maximumPoolSize，任务将被拒绝，并调用RejectedExecutionHandler.rejectedExecution()方法。

任务缓存队列：

       workQueue，它用来存放等待执行的任务，它的类型为BlockingQueue<Runnable>，通常可以取下面三种类型：

1. ArrayBlockingQueue：基于数组的先进先出队列，此队列创建时必须指定大小；
2. LinkedBlockingQueue：基于链表的先进先出队列，如果创建时没有指定此队列大小，则默认为Integer.MAX_VALUE；
3. synchronousQueue：这个队列比较特殊，它不会保存提交的任务，而是将直接新建一个线程来执行新来的任务，如果有空闲线程则会重复使用，线程空闲了60秒后会被回收。

handler的拒绝策略有四种：

• ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃新任务，直接抛出异常，提示线程池已满（默认）              
• ThreadPoolExecutor.DisCardPolicy:丢弃新任务，也不抛出异常              
• ThreadPoolExecutor.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              
• ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy:直接在当前线程中调用execute来执行当前任务

      此外，用户自定义拒绝策略：实现RejectedExecutionHandler，并自己定义策略模式 

向线程池提交新任务：

      execute()方法用于提交不需要返回值的任务，所以无法判断任务是否被线程池执行成功。

threadsPool.execute(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
        }
    });

关闭线程池：

　　ThreadPoolExecutor提供了两个方法，用于线程池的关闭，分别是shutdown()和shutdownNow()，其中：

• shutdown()：不会立即终止线程池，而是要等所有任务缓存队列中的任务都执行完后才终止，但再也不会接受新的任务
• shutdownNow()：立即终止线程池，并尝试打断正在执行的任务，并且清空任务缓存队列，返回尚未执行的任务

动态调整容量：

　　ThreadPoolExecutor提供了动态调整线程池容量大小的方法：setCorePoolSize()和setMaximumPoolSize()，

• setCorePoolSize：设置核心池大小
• setMaximumPoolSize：设置线程池最大能创建的线程数目大小

合理配置线程池大小：

　　一般需要根据任务的类型来配置线程池大小：

　　如果是CPU密集型任务，就需要尽量压榨CPU，参考值可以设为 NCPU+1

　　如果是IO密集型任务，参考值可以设置为2*NCPU

线程池的状态：

volatile int runState;
static final int RUNNING = 0;
static final int SHUTDOWN = 1;
static final int STOP = 2;
static final int TERMINATED = 3;

当创建线程池后，初始时，线程池处于RUNNING状态；

　　如果调用了shutdown()方法，则线程池处于SHUTDOWN状态，此时线程池不能够接受新的任务，它会等待所有任务执行完毕；

　　如果调用了shutdownNow()方法，则线程池处于STOP状态，此时线程池不能接受新的任务，并且会去尝试终止正在执行的任务；

      当线程池处于SHUTDOWN或STOP状态，并且所有工作线程已经销毁，任务缓存队列已经清空或执行结束后，线程池被设置为TERMINATED状态。

参考：https://blog.csdn.net/u011531613/article/details/61921473