线程池

继承Thread的弊端

1.每次new Thread的时候都需要新建一个线程，性能差

2.线程缺乏统一管理，可能无限制的新建线程，相互竞争，有可能占用过多系统资源导致死机或者OOM

3.Thread类缺少更多功能，比如更多的执行、定期执行、线程中断。

线程池的好处

1.重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销、性能佳

2.可以有效的控制最大并发线程数，提高系统资源利用率，同时可以避免过多资源竞争，避免阻塞。

3.提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

线程池-ThreadPoolExecutor

参数说明：ThreadPoolExecutor一共有七个参数，这七个参数配合起来，构成了线程池强大的功能。

corePoolSize:核心线程数线程池的基本大小，即在没有任务需要执行的时候线程池的大小，并且只有在工作队列满了的情况下才会创建超出这个数量的线程。这里需要注意的是：在刚刚创建ThreadPoolExecutor的时候，线程并不会立即启动，而是要等到有任务提交时才会启动，除非调用了prestartCoreThread/prestartAllCoreThreads事先启动核心线程。

maximumPoolSize:线程最大线程数，线程池中允许的最大线程数，线程池中的当前线程数目不会超过该值。如果队列中任务已满，并且当前线程个数小于maximumPoolSize，那么会创建新的线程来执行任务。

workQueue : 阻塞队列，存储等待执行的任务，很重要，会对线程池运行过程产生重大影响

ThreadPoolExecutor执行execute方法分下面4种情况。
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。

线程池大小调节策略。通过corePoolSize和maximumPoolSize，控制如何新增线程；通过allowCoreThreadTimeOut和keepAliveTime，控制如何销毁线程。

allowCoreThreadTimeOut：

该属性用来控制是否允许核心线程超时退出。如果线程池的大小已经达到了corePoolSize，不管有没有任务需要执行，线程池都会保证这些核心线程处于存活状态。可以知道：该属性只是用来控制核心线程的。

keepAliveTime：

线程超时退出时间。举个例子，如果线程池的核心大小corePoolSize=5，而当前大小poolSize =8，那么超出核心大小的线程，会按照keepAliveTime的值判断是否会超时退出。如果线程池的核心大小corePoolSize=5，而当前大小poolSize =5，那么线程池中所有线程都是核心线程，这个时候线程是否会退出，取决于allowCoreThreadTimeOut。

unit : keepAliveTime的时间单位

threadFactory:线程工厂，用来创建线程

rejectHandler:当拒绝处理任务时的策略

四种拒绝策略：

AbortPolicy ：直接抛出异常

CallerRunsPolicy   ：用调用者所在的线程来执行任务

DiscardOldestPolicy ：线程池会放弃等待队列中最旧的未处理任务，然后将被拒绝的任务添加到等待队列中。 

DiscardPolicy    ：不处理，直接丢弃

• running：能接受新提交的任务，也能处理阻塞队列中的任务
• shutdown：不能处理新的任务，但是能继续处理阻塞队列中任务
• stop：不能接收新的任务，也不处理队列中的任务
• tidying：如果所有的任务都已经终止了，这时有效线程数为0
• terminated：最终状态

序号	方法名	描述
1	execute()	提交任务，交给线程池执行
2	submit()	提交任务，能够返回执行结果 execute+Future
3	shutdown()	关闭线程池，等待任务都执行完
4	shutdownNow()	关闭线程池，不等待任务执行完
5	getTaskCount()	线程池已执行和未执行的任务总数
6	getCompleteTaskCount()	已完成的任务数量
7	getPoolSize()	线程池当前的线程数量
8	getActiveCount()	当前线程池中正在执行任务的线程数量

使用Executor创建线程池

使用Executor可以创建四种线程池：分别对应上边提到的四种线程池初始化方法

1、Executors.newCachedThreadPool 

• 它是一个可以无限扩大的线程池；
• 它比较适合处理执行时间比较小的任务；
• corePoolSize为0，maximumPoolSize为无限大，意味着线程数量可以无限大；
• keepAliveTime为60S，意味着线程空闲时间超过60S就会被杀死；
• 采用SynchronousQueue装等待的任务，这个阻塞队列没有存储空间，这意味着只要有请求到来，就必须要找到一条工作线程处理他，如果当前没有空闲的线程，那么就会再创建一条新的线程。

//使用方法：
public static void main(String[] args) {
    ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        final int index = i;
        executorService.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                log.info("task:{}", index);
            }
        });
    }
    executorService.shutdown();
}

值得注意的一点是，newCachedThreadPool的返回值是ExecutorService类型，该类型只包含基础的线程池方法，但却不包含线程监控相关方法，因此在使用返回值为ExecutorService的线程池类型创建新线程时要考虑到具体情况。 

2、newFixedThreadPool 
定长线程池，可以线程现成的最大并发数，超出在队列等待

• 它是一种固定大小的线程池；
• corePoolSize和maximunPoolSize都为用户设定的线程数量nThreads；
• keepAliveTime为0，意味着一旦有多余的空闲线程，就会被立即停止掉；但这里keepAliveTime无效；
• 阻塞队列采用了LinkedBlockingQueue，它是一个无界队列；
• 由于阻塞队列是一个无界队列，因此永远不可能拒绝任务；
• 由于采用了无界队列，实际线程数量将永远维持在nThreads，因此maximumPoolSize和keepAliveTime将无效。

//使用方法：
public static void main(String[] args) {
    ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        final int index = i;
        executorService.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                log.info("task:{}", index);
            }
        });
    }
    executorService.shutdown();
}

3、newSingleThreadExecutor 
单线程化的线程池，用唯一的一个共用线程执行任务，保证所有任务按指定顺序执行（FIFO、优先级…）

• 它只会创建一条工作线程处理任务；
• 采用的阻塞队列为LinkedBlockingQueue；

//使用方法：
public static void main(String[] args) {
    ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        final int index = i;
        executorService.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                log.info("task:{}", index);
            }
        });
    }
    executorService.shutdown();
}

4、newScheduledThreadPool 
定时线程池，支持定时和周期任务执行

//基础使用方法：
public static void main(String[] args) {
    ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(1);
    executorService.schedule(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            log.warn("schedule run");
        }
    }, 3, TimeUnit.SECONDS);//延迟3秒执行
    executorService.shutdown();
}

小扩展：延迟执行任务的操作，java中还有Timer类同样可以实现

Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new TimerTask() {
    @Override
    public void run() {
        log.warn("timer run");
    }
}, new Date(), 5 * 1000);