12、线程池

1、线程池的介绍

1）

线程池做的工作只要是控制运行的线程数量，处理过程中将任务放入队列，然后在线程创建后启动这些任务，
如果线程数量超过了最大数量，超出数量的线程排队等候，等其他线程执行完毕，再从队列中取出任务来执行。

2）

它的主要特点为：线程复用;控制最大并发数;管理线程。

2、线程池的优势

第一：降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的销耗。
第二：提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等待线程创建就能立即执行。
第三：提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会销耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一的分配，调优和监控

3、线程池的三大方法

Java中的线程池是通过Executor框架实现的，该框架中用到了Executor，Executors，ExecutorService，ThreadPoolExecutor这几个类

ExecutorService接口用的比较多 实现类为ThreadPoolExecutor
Executors相当于Arrays

3.1、Executors.newFixedThreadPool(int n)

/**
public class MyThreadPoolDemo {
	public static void main(String[] args) {
		ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5); // 一池5个受理线程

		try {
			// 模拟10个顾客办理业务 但是只有5个员工办理业务
			for (int i = 0; i < 10; i++) {
				threadPool.execute(() -> {
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "	 办理业务");
				});
			}
		} catch (Exception e){
			e.printStackTrace();
		}finally {
			threadPool.shutdown();
		}
		// pool-1-thread-1	 办理业务
		// pool-1-thread-3	 办理业务
		// pool-1-thread-2	 办理业务
		// pool-1-thread-3	 办理业务
		// pool-1-thread-2	 办理业务
		// pool-1-thread-3	 办理业务
		// pool-1-thread-3	 办理业务
		// pool-1-thread-2	 办理业务
		// pool-1-thread-4	 办理业务
		// pool-1-thread-5	 办理业务
	}
}

源码

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

newFixedThreadPool创建的线程池corePoolSize和maximumPoolSize值是相等的，它使用的是LinkedBlockingQueue
执行长期任务性能好, 创建一个线程池 , 一个线程池里有N个固定线程, 即有固定线程数的线程池

3.2、newSingleThreadExecutor

public class MyThreadPoolDemo {
	public static void main(String[] args) {
		ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor(); // 一池一个受理线程

		try {
			// 模拟10个顾客办理业务 但是只有5个员工办理业务
			for (int i = 0; i < 10; i++) {
				threadPool.execute(() -> {
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "	 办理业务");
				});
			}
		} catch (Exception e){
			e.printStackTrace();
		}finally {
			threadPool.shutdown();
		}
		// pool-1-thread-1	 办理业务
		// pool-1-thread-1	 办理业务
		// pool-1-thread-1	 办理业务
		// pool-1-thread-1	 办理业务
		// pool-1-thread-1	 办理业务
		// pool-1-thread-1	 办理业务
		// pool-1-thread-1	 办理业务
		// pool-1-thread-1	 办理业务
		// pool-1-thread-1	 办理业务
		// pool-1-thread-1	 办理业务
	}
}

源码

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

newSingleThreadExecutor 创建的线程池corePoolSize和maximumPoolSize值都是1，它使用的是LinkedBlockingQueue
一个任务一个任务的执行 , 一个线程池一个线程

3.3、newCachedThreadPool

public class MyThreadPoolDemo {
	public static void main(String[] args) {
		ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool(); // 一池N个受理线程

		try {
			// 模拟10个顾客办理业务 但是只有5个员工办理业务
			for (int i = 0; i < 10; i++) {
				threadPool.execute(() -> {
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "	 办理业务");
				});
			}
		} catch (Exception e){
			e.printStackTrace();
		}finally {
			threadPool.shutdown();
		}
		// pool-1-thread-1	 办理业务
		// pool-1-thread-2	 办理业务
		// pool-1-thread-3	 办理业务
		// pool-1-thread-4	 办理业务
		// pool-1-thread-5	 办理业务
		// pool-1-thread-6	 办理业务
		// pool-1-thread-9	 办理业务
		// pool-1-thread-8	 办理业务
		// pool-1-thread-10	 办理业务
		// pool-1-thread-7	 办理业务
	}
}

源码

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

newCachedThreadPool创建的线程池将corePoolSize设置为0，将maximumPoolSize设置为Integer.MAX_VALUE，它使用的是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。

执行很多短期异步认为 线程池根据需要创建新线程, 但在先前构建的线程可用时将重用他们, 可扩容

4、线程池的七大参数

/**
     * Creates a new {@code ThreadPoolExecutor} with the given initial
     * parameters.
     *
     * @param corePoolSize 线程池的常驻核心线程数
     * @param maximumPoolSize 线程池中能狗容纳同时执行的最大线程数,此值必须大于等于1
     * @param keepAliveTime 多于线程的存或时间 当线程池中的线程数量超过corePoolSize时,
     *                      当空闲时间到达keepAlivetime时, 多余线程会被销毁知道只剩下corePoolSize个线程位为止
     * @param unit    keepAliveTime 的单位
     * @param workQueue  任务队列, 被提交但尚未被执行的任务
     * @param threadFactory  表示生产线程池中工作线程的线程工厂 (一般默认即可)
     * @param handler   拒绝策略, 表示队列满了,并且工作线程大于等于线程池的最大数maximumPoolSize时, 
     * 					如何来拒绝请求执行的Runable的策略
    */
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) {
        if (corePoolSize < 0 ||
            maximumPoolSize <= 0 ||
            maximumPoolSize < corePoolSize ||
            keepAliveTime < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
            throw new NullPointerException();
        this.corePoolSize = corePoolSize;
        this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
        this.workQueue = workQueue;
        this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
        this.threadFactory = threadFactory;
        this.handler = handler;
    }

5、线程池的底层工作原理

线程池用哪个

自定义线程池

线程池的拒绝策略

JDK内置决绝策略

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() 默认情况

直接抛出RejectedExecutionException 异常阻止系统正常运行

ThreadPoolExecutor. CallerRunsPolicy()

“调用者运行” 一种调节机制, 该策略既不会抛弃任务, 也不会抛出异常, 而是将某些任务回退到调用者, 从而降低新任务的流量.

ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()

该策略默默的丢弃无法处理的任务, 不予任何处理也不抛出异常, 如果允许任务丢失,这是最好的一种策略

ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()

抛弃队列中等待最久的任务, 然后把当前任务加到队列中,尝试再次提交当前任务

以上拒绝策略都实现了
RejectExcutionHandle接口

参数设置

CPU密集型
最大线程数 是运行环境的cpu内核数 + 1

System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors());

IO密集型
一种考虑到IO密集型，大部分线程都阻塞，因此需要多配置线程数 ：
参考公式 ： cpu核数 /（1 - 阻塞系数） 阻塞系数：0.8 ~ 0.9
比如8核cpu ：8 / （1 - 0.9）=80个线程数