Java線程池基礎介紹

一、線程池的優點

　　1、線程池能夠復用已經創建了的線程來執行任務，從而降低了頻繁創建和銷毀線程所帶來的資源消耗；

　　2、任務創建完成時，不必等待線程的創建，能夠立即執行，提高了任務響應的速度。

二、創建線程池的七大核心參數

　　1、corePoorSize 核心線程數

　　　　　線程池中長期存活的線程數量。一般情況下，當線程處於空閑狀態時也不會被銷毀。

　　2、maximumPoorSize 最大線程數

　　　　　線程池中允許創建的最大線程數量。當線程池隊列滿後，能夠創建的最大線程數量（核心線程總數量 + 非核心線程總數量）。

　　3、keepAliveTime 存活時間

　　　　　非核心線程的最大空閑時間。當非核心線程處於空閑狀態的時長到達這個時間，就會被銷毀。

　　4、TimeUnit 時間單位

　　　　　存活時間的時間單位。

　　5、workQueue 線程池工作隊列

　　　　　存放工作任務的阻塞隊列。當有任務被提交時，若沒有線程能夠處理，該任務就會被放到隊尾，等待線程執行。

　　6、threadFactory 線程工廠

　　　　　創建一個新的線程時，用到的線程工程。可以用來設置線程名等線程參數。

　　7、handler 拒絕策略

　　　　　當線程池中的工作線程數量達到了最大線程數量，並且工作隊列也容量也滿了，此時有任務提交進來時，需要做的處理。

三、線程池的執行流程

 如圖，線程池的執行策略可以分為三個步驟：

　　1、當任務提交時，若此時的工作線程數小於核心線程數，則會創建一個線程來執行任務；

　　2、當核心線程數已滿時，如果此時阻塞隊列沒有滿，則將任務放入到阻塞隊列中，等待線程執行；

　　3、若核心線程數和阻塞隊列都已滿時，會去判斷當前線程數是否達到最大線程數，沒有達到就會創建一個非核心線程來執行任務，達到就執行拒絕策略。

四、常用的四種工作隊列

　　1、ArrayBlockingQueue 基於數組的有界阻塞隊列

　　　　當核心線程數已滿，會將新的任務放到隊列當中，並按照FIFO的順序等待線程調度。若隊列中的任務達到給定的數值，則會啟動新的線程去執行任務，若當前線程數量到達最大線程數量，則拒絕執行任務。

　　2、LinkedBlockingQuene 基於鏈表的無界阻塞隊列

　　　　也是按照FIFO的，容量為Integer類型的最大值，所以近似於無界。所以maxPoolSize此時就是無效的，因為隊列無界，能夠不斷添加任務，導致不會去創建非核心線程，線程數量最多等於核心線程數量，達不到最大線程數量。

　　3、SynchronousQuene 不緩存任務的阻塞隊列

　　　　相當於沒有隊列，噹噹前線程數達到corePoolSize時，直接創建非核心線程執行任務，噹噹前線程數到達maxPoolSize後，則拒絕任務。

　　4、PriorityBlockingQueue 具有優先順序的無界阻塞隊列

　　　　預設情況下，元素採用自然順序升序排列，也可以自定義類，然後實現compareTo()方法來指定元素排序規則。

五、常用的四種拒絕策略

　　1、AbortPolicy

　　　　中止策略，直接拋出 RejectedExecutionException 錯誤。線程池預設使用的策略。

　　　　編寫一個簡單的執行deno：

public static void main(String[] args) {
        // 創建一個線程池
        ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(2, 5, 3L, TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue<>(1), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() );

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            int finalI = i;
            poolExecutor.execute(() -> {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                    System.out.println("[" + Thread.currentThread().getName() + "]:" + finalI + "同學完成");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
        poolExecutor.shutdown();
    }

 　　　　執行結果：達到最大線程數後，直接拋出錯誤

　　2、CallerRunsPolicy 

　　　　調用者執行策略，將任務返回給提交該任務的線程執行。

　　　　執行demo不變，將執行策略換為CallerRunsPolicy，運行結果：

 　　　　可見，因為我們的main線程提交任務給線程池後，線程池隊列及線程數量都已滿，便將執行的任務返回給main線程，由main線程執行。

　　3、DiscardPolicy

　　　　丟棄策略，將該任務丟棄，且不拋出異常。

　　　　執行demo不變，將執行策略換為DiscardPolicy，運行結果：

 　　　　達到最大線程數後，不執行提交的任務。

　　4、DiscardOldestPolicy

　　　　丟棄最老的策略，丟棄隊列最前面的任務。

　　　　執行demo不變，將執行策略換為DiscardOldestPolicy，運行結果：

 　　　　0~5號任務執行過程中，不斷有新的任務提交，最後執行到了第99號任務，因為前面的不斷被丟棄，99最後被放入隊列並被線程執行。