java 线程、进程及相关知识点 《笔记一》

一、线程、进程

      线程，就是是进程的一个单位，程序最小执行单位。 进程，就是一个执行中的应用程序；由此可见，进程是由很多线程组成的；

      线程生命周期，就是管杀也管埋的过程，生老病死；

      线程的5个状态：

      新建状态，可执行状态，执行状态，阻塞状态，死亡状态； 可以理解为生老病死：生：创建，老（成长过程）：可执行，执行状态，病：阻塞，死：死亡状态； 个人的一点理解和记忆；以下借用别人的一张图来理解下：

                  

大致过程，就是如此，新建线程后，就是一个对象，我们暂且叫他小三子，然后小三子去等待被叫，等到CPU说，小三子到你了，来开始，一声令下，她就开始跑了，正直青春期生命力顽强，你可以让她阻塞，也可能因为其他原因，被抢，开始生病阻塞，这时随时可能又被叫醒，如果加了锁或其他的，他可能会去加入队列等待被执行，等一系列，循环或等待后，执行了自己的任务完成后，这个线程也就等着老死了，一生结束；

二、并发和并行的一点理解

     这里借用一个图，或许你一下子就理解了（本人也是这么理解的）：Erlang 之父 Joe Armstrong 用一张5岁小孩都能看懂的图解释了并发与并行的区别

                                                  

由上图可见：并发是两个或两个以上，同时交替使用一个咖啡机，一台咖啡机为多个人服务；并行是，两个咖啡机，同时为每个队伍服务；  重点看，是不是一个多多个主机cpu的服务；

以上，对线程，进程有个初步理解的理论基础知识，知道即可，在实际应用中，是理解部分的知识；

三、线程池的概念

       线程使用过程中，创建，执行，销毁，都是消耗内存的，不能无休止的创建线程等等，这就需要我们来管理这些线程，那么管理这些线程我们就可以理解为我们暂且创建一个池子，池子中有我们的线程，这样我们就会来管理他，这种概念我们成为线程池；

      Executor框架是java中的线程池实现，在java的API中我们可以看到下面的结构：  

                                              

1、Executor是一个接口，其只定义了一个execute()方法：void execute(Runnable command);，只能提交Runnable形式的任务，不支持提交Callable带有返回值的任务。以下是java源码，看到作者了吗，不知道可以去查，jdk1.5开始；

 

2、 ExecutorService 继承了Executor ，在Executor的基础上加入了线程池的生命周期管理，进入源码我们可以看到，有shutdown或者shutdownNow方法来关闭我们的线程池。ExecutorService支持提交Callable形式的任务，提交完Callable任务后我们拿到一个Future，它代表一个异步任务执行的结果。关于shutdown和shutdownNow方法我们需要注意的是：这两个方法是非阻塞的，调用后立即返回，不会等待线程池关闭完成。如果我们需要等待线程池处理完成再返回可以使用ExecutorService#awaitTermination来完成。

shutdown方法会等待线程池中已经运行的任何和阻塞队列中等待执行的任务执行完成，而shutdownNow则不会，shutdownNow方法会尝试中断线程池中已经运行的任务，阻塞队列中等待的任务不会再被执行，阻塞队列中等待执行的任务会作为返回值返回。

 

要注意理解，有色字体部分；

 3、ThreadPoolExecutor：是线程池中最核心的类，我么创建线程池一般就是用它；当然这是java为我们提供的，另外一个常用的spring也为我们提供了一个 ThreadPoolTaskExecutor注意区分；

                        

1、corePoolSize：线程池的核心线程数目，核心线程，只是在没有用的时候，也不会被回收；

2、maximumPoolSize就是线程池中可以容纳的最大线程的数量；

3、keepAliveTime 当大于corePoolSize 数量，小于maximumPoolSize 最大线程数，他就会起作用，核心线程即使在无任务的情况下也不能被清除，其余的都是有存活时间的，意思就是非核心线程可以保留的最长的空闲时间，workQueue，就是等待队列，任务可以储存在任务队列中等待被执行，执行的是FIFIO原则（先进先出）超过这个空闲时间空闲线程将被回收；

4、workQueue：阻塞队列，超过corePoolSize部分的请求放入这个阻塞队列中等待执行。阻塞队列分为有界阻塞队列和无界阻塞队列。在创建阻塞队列时如果我们指定了这个队列的“capacity”则这个队列就是有界的，否则是无界的。这里有一点需要注意：使用线程池之前请明确是否真的需要无界阻塞队列，如果阻塞队列是无界的，会导致大量的请求堆积，进而造成内存溢出系统崩溃。

 5、任务进来时，首先执行判断，判断核心线程是否处于空闲状态，如果不是，核心线程就先就执行任务，如果核心线程已满，则判断任务队列是否有地方存放该任务，若果有，就将任务保存在任务队列中，等待执行，如果满了，在判断最大可容纳的线程数，如果没有超出这个数量，就开创非核心线程执行任务，如果超出了，就调用handler实现拒绝策略。

6.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

四种厂家线程池：

CachedThreadPool: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，适用于耗时少，任务量大的情况。

SecudleThreadPool: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。

SingleThreadPool:只有一条线程来执行任务，适用于有顺序的任务的应用场景。

FixedThreadPool: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