线程池

线程池的概念

一种多线程处理形式，处理过程中将任务添加到队列，然后在创建线程后自动启动这些任务。线程池线程都是后台线程。每个线程都使用默认的堆栈大小，以默认的优先级运行，并处于多线程单元中。如果某个线程在托管代码中空闲（如正在等待某个事件），则线程池将插入另一个辅助线程来使所有处理器保持繁忙。如果所有线程池线程都始终保持繁忙，但队列中包含挂起的工作，则线程池将在一段时间后创建另一个辅助线程但线程的数目永远不会超过最大值。超过最大值的线程可以排队，但他们要等到其他线程完成后才启动。

组成部分：

• 线程池管理器（ThreadPoolMannger）：用于创建并管理线程池。
• 工作线程（WorkThread）：线程池中线程。
• 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。
• 任务队列：用于存放没有处理的任务，提供一种缓冲机制。

功能：

应用程序可以有多个线程，这些线程在休眠状态中需要耗费大量时间来等待事件发生。其他线程可能进入睡眠状态，并且仅定期被唤醒以轮循更改或更新状态信息，然后再次进入休眠状态。为了简化对这些线程的管理，.NET框架为每个进程提供了一个线程池，一个线程池有若干个等待操作状态，当一个等待操作完成时，线程池中的辅助线程会执行回调函数。线程池中的线程由系统管理，程序员不需要费力于线程管理，可以集中精力处理应用程序任务。

相关信息：为什么用线程池？

• 创建/销毁线程伴随着系统开销，过于频繁的创建/销毁线程，会很大程度上影响处理效率。

例如：创建线程消耗时间T1，执行任务消耗时间T2，销毁线程消耗时间T3，如果T1+T3>T2，那么开启一个线程来执行此任务会不划算。线程池缓存线程，可用已有的闲置线程来执行新任务，避免了T1+T3带来的系统开销。

• 线程并发数量过多，抢占系统资源从而导致阻塞，线程池能够有效地控制线程最大并发数，避免线程并发数量过多的问题。

• 对线程进行一些简单的管理。

例如：线程池可以很好地实现延时执行、定时循环执行的策略等。

Java中的线程池

在Java中，线程池的概念是Executor这个接口，具体实现为ThreadPoolExecutor类。
//五个参数的构造函数
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue workQueue)

//六个参数的构造函数-1
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue workQueue,
ThreadFactory threadFactory)

//六个参数的构造函数-2
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue workQueue,
RejectedExecutionHandler handler)

//七个参数的构造函数
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler)

• int corePoolSize：该线程池中核心线程数最大值
  核心线程：

线程池新建线程的时候，如果当前线程总数小于corePoolSize，则新建的是核心线程，如果超过corePoolSize，则新建的是非核心线程

核心线程默认情况下会一直存活在线程池中，即使这个核心线程啥也不干(闲置状态)。

如果指定ThreadPoolExecutor的allowCoreThreadTimeOut这个属性为true，那么核心线程如果不干活(闲置状态)的话，超过一定时间(时长下面参数决定)，就会被销毁掉

很好理解吧，正常情况下你不干活我也养你，因为我总有用到你的时候，但有时候特殊情况(比如我自己都养不起了)，那你不干活我就要把你干掉了

• int maximumPoolSize

该线程池中线程总数最大值

线程总数 = 核心线程数 + 非核心线程数。核心线程在上面解释过了，这里说下非核心线程：

不是核心线程的线程(别激动，把刀放下...)，其实在上面解释过了

• long keepAlive Time

该线程池中非核心线程闲置超时时长

一个非核心线程，如果不干活(闲置状态)的时长超过这个参数所设定的时长，就会被销毁掉

如果设置allowCoreThreadTimeOut = true，则会作用于核心线程

• TimeUnit unit

keepAliveTime的单位，TimeUnit是一个枚举类型，其包括：

NANOSECONDS ： 1微毫秒 = 1微秒 / 1000
MICROSECONDS ： 1微秒 = 1毫秒 / 1000
MILLISECONDS ： 1毫秒 = 1秒 /1000
SECONDS ： 秒
MINUTES ： 分
HOURS ： 小时
DAYS ： 天

• BlockingQueue workQueue

该线程池中的任务队列：维护着等待执行的Runnable对象

当所有的核心线程都在干活时，新添加的任务会被添加到这个队列中等待处理，如果队列满了，则新建非核心线程执行任务

常用的workQueue类型：

1.SynchronousQueue：这个队列接收到任务的时候，会直接提交给线程处理，而不保留它，如果所有线程都在工作怎么办？那就新建一个线程来处理这个任务！所以为了保证不出现<线程数达到了maximumPoolSize而不能新建线程>的错误，使用这个类型队列的时候，maximumPoolSize一般指定成Integer.MAX_VALUE，即无限大。

2.LinkedBlockingQueue：这个队列接收到任务的时候，如果当前线程数小于核心线程数，则新建线程(核心线程)处理任务；如果当前线程数等于核心线程数，则进入队列等待。由于这个队列没有最大值限制，即所有超过核心线程数的任务都将被添加到队列中，这也就导致了maximumPoolSize的设定失效，因为总线程数永远不会超过corePoolSize。

3.ArrayBlockingQueue：可以限定队列的长度，接收到任务的时候，如果没有达到corePoolSize的值，则新建线程(核心线程)执行任务，如果达到了，则入队等候，如果队列已满，则新建线程(非核心线程)执行任务，又如果总线程数到了maximumPoolSize，并且队列也满了，则发生错误。

4.DelayQueue：队列内元素必须实现Delayed接口，这就意味着你传进去的任务必须先实现Delayed接口。这个队列接收到任务时，首先先入队，只有达到了指定的延时时间，才会执行任务。

• ThreadFactory threadFactory
  创建线程的方式，这是一个接口，你new他的时候需要实现他的Thread newThread(Runnable r)方法，一般用不上，这是星期六，休息

但我还是说一句吧(把枪放下...)

小伙伴应该知道AsyncTask是对线程池的封装吧？那就直接放一个AsyncTask新建线程池的threadFactory参数源码吧：

new ThreadFactory() {
private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);

public Thread new Thread(Runnable r) {
    return new Thread(r,"AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());
}

}
这么简单？就给线程起了个名？！对啊，所以说这是星期六啊，别管他了，虽然我已经强迫你们看完了...

• RejectedExecutionHandler handler

这玩意儿就是抛出异常专用的，比如上面提到的两个错误发生了，就会由这个handler抛出异常，你不指定他也有个默认的

抛异常能抛出什么花样来？所以这个星期天不管了，一边去，根本用不上。

向ThreadPoolExecutor添加任务

那说了这么多，你可能有疑惑，我知道new一个ThreadPoolExecutor，大概知道各个参数是干嘛的，可是我new完了，怎么向线程池提交一个要执行的任务啊？

通过ThreadPoolExecutor.execute(Runnable command)方法即可向线程池内添加一个任务。

ThreadPoolExecutor的策略

上面介绍参数的时候其实已经说到了ThreadPoolExecutor执行的策略，这里给总结一下，当一个任务被添加进线程池时：

1.线程数量未达到corePoolSize，则新建一个线程(核心线程)执行任务
2.线程数量达到了corePools，则将任务移入队列等待
3.队列已满，新建线程(非核心线程)执行任务
4.队列已满，总线程数又达到了maximumPoolSize，就会由上面那位星期天(RejectedExecutionHandler)抛出异常

常见四种线程池

• CachedThreadPool()

可缓存线程池：

线程数无限制
有空闲线程则复用空闲线程，若无空闲线程则新建线程
一定程序减少频繁创建/销毁线程，减少系统开销
创建方法：

ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();

源码：

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue());
}
通过我上面行云流水谈笑风生天马行空滔滔不绝的对各种参数的说明，这个源码你肯定一眼就看懂了，想都不用想(下面三种一样啦)

• FixedThreadPool()

定长线程池：

可控制线程最大并发数（同时执行的线程数）
超出的线程会在队列中等待
创建方法：

//nThreads => 最大线程数即maximumPoolSize
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(int nThreads);

//threadFactory => 创建线程的方法，这就是我叫你别理他的那个星期六！你还看！
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory);
源码：

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue());
}
2个参数的构造方法源码，不用我贴你也知道他把星期六放在了哪个位置！所以我就不贴了，省下篇幅给我扯皮

• ScheduledThreadPool()

定长线程池：

支持定时及周期性任务执行。
创建方法：

//nThreads => 最大线程数即maximumPoolSize
ExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize);
源码：

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}

//ScheduledThreadPoolExecutor():
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE,
DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS, MILLISECONDS,
new DelayedWorkQueue());
}

• SingleThreadExecutor()

单线程化的线程池：

1.有且仅有一个工作线程执行任务
2.所有任务按照指定顺序执行，即遵循队列的入队出队规则
创建方法：

ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadPool();

源码：

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue()));
}
还有一个Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()结合了3和4，就不介绍了，基本不用。

引用链接：https://www.jianshu.com/p/210eab345423