并发编程-线程池（一）线程池
一、为什么要用线程池
1、降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建、销毁线程造成的消耗。
2、提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
3、提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，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
二、ThreadPoolExecutor线程池类参数详解
当线程池任务处理不过来的时候（什么时候认为处理不过来后面描述），可以通过handler指定的策略进行处理，ThreadPoolExecutor提供了四种策略：
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常；也是默认的处理方式。
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：丢弃任务，但是不抛出异常。
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程处理该任务
可以通过实现RejectedExecutionHandler接口自定义处理方式。
三. 线程池任务执行
线程池状态
线程池的5种状态：Running、ShutDown、Stop、Tidying、Terminated。
线程池状态转化【2】
1、RUNNING
(1) 状态说明：线程池处在RUNNING状态时，能够接收新任务，以及对已添加的任务进行处理。
(2) 状态切换：线程池的初始化状态是RUNNING。换句话说，线程池被一旦被创建，就处于RUNNING状态，并且线程池中的任务数为0！
private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
2、 SHUTDOWN
(1) 状态说明：线程池处在SHUTDOWN状态时，不接收新任务，但能处理已添加的任务。
(2) 状态切换：调用线程池的shutdown()接口时，线程池由RUNNING -> SHUTDOWN。
3、STOP
(1) 状态说明：线程池处在STOP状态时，不接收新任务，不处理已添加的任务，并且会中断正在处理的任务。
(2) 状态切换：调用线程池的shutdownNow()接口时，线程池由(RUNNING or SHUTDOWN ) -> STOP。
4、TIDYING
(1) 状态说明：当所有的任务已终止，ctl记录的”任务数量”为0，线程池会变为TIDYING状态。当线程池变为TIDYING状态时，会执行钩子函数terminated()。terminated()在ThreadPoolExecutor类中是空的，若用户想在线程池变为TIDYING时，进
行相应的处理；可以通过重载terminated()函数来实现。
(2) 状态切换：当线程池在SHUTDOWN状态下，阻塞队列为空并且线程池中执行的任务也为空时，就会由 SHUTDOWN -> TIDYING。
当线程池在STOP状态下，线程池中执行的任务为空时，就会由STOP -> TIDYING。
5、 TERMINATED
(1) 状态说明：线程池彻底终止，就变成TERMINATED状态。
(2) 状态切换：线程池处在TIDYING状态时，执行完terminated()之后，就会由 TIDYING -> TERMINATED。
3.1. 添加执行任务
submit() 该方法返回一个Future对象，可执行带返回值的线程；或者执行想随时可以取消的线程。Future对象的get()方法获取返回值。Future对象的cancel(true/false)取消任务，未开始或已完成返回false，参数表示是否中断执行中的线程
execute() 没有返回值。
3.2. 线程池任务提交过程
一个线程提交到线程池的处理流程如下图
1、如果此时线程池中的数量小于corePoolSize，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要创建新的线程来处理被添加的任务。
2、如果此时线程池中的数量等于corePoolSize，但是缓冲队列workQueue未满，那么任务被放入缓冲队列。
3、如果此时线程池中的数量大于等于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量小于maximumPoolSize，建新的线程来处理被添加的任务。
4、如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量等于maximumPoolSize，那么通过 handler所指定的策略来处理此任务。
5、当线程池中的线程数量大于 corePoolSize时，如果某线程空闲时间超过keepAliveTime，线程将被终止。这样，线程池可以动态的调整池中的线程数。
总结即：处理任务判断的优先级为 核心线程corePoolSize、任务队列workQueue、最大线程maximumPoolSize，如果三者都满了，使用handler处理被拒绝的任务。
（注意：
1、当workQueue使用的是无界限队列时，maximumPoolSize参数就变的无意义了，比如new LinkedBlockingQueue(),或者new ArrayBlockingQueue(Integer.MAX_VALUE);
2、使用SynchronousQueue队列时由于该队列没有容量的特性，所以不会对任务进行排队，如果线程池中没有空闲线程，会立即创建一个新线程来接收这个任务。maximumPoolSize要设置大一点。
3、核心线程和最大线程数量相等时keepAliveTime无作用.）
3.3. 线程池关闭
1、shutdown() 不接收新任务,会处理已添加任务
2、shutdownNow() 不接受新任务,不处理已添加任务,中断正在处理的任务
线程池回收：
4. 常用队列介绍
ArrayBlockingQueue： 这是一个由数组实现的容量固定的有界阻塞队列.
SynchronousQueue： 没有容量，不能缓存数据；每个put必须等待一个take; offer()的时候如果没有另一个线程在poll()或者take()的话返回false。
LinkedBlockingQueue： 这是一个由单链表实现的默认无界的阻塞队列。LinkedBlockingQueue提供了一个可选有界的构造函数，而在未指明容量时，容量默认为Integer.MAX_VALUE。
5. Executors线程工厂类
1、Executors.newCachedThreadPool();
说明:
创建的线程池核心线程0 ， 最大线程是Integer.MaxValue。 线程空闲存活时间1分钟。 默认异常拒绝策略，使用SynchronousQueue队
特点:
每次添加任务如果没有空闲线程就会新建一个线程去执行。
SynchronousQueue是阻塞队列，加入任务的线程会阻塞住，直到其它线程从中取走任务才会结束阻塞
线程创建上限近乎无限
适用场景：
所以它适用于任务加入比较稳当且加入间隔短的场景
实现：
new ThreadPoolExecutor(0,Integer.MAX_VALUE,60L,TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue());
2、Executors.newFixedThreadPool(int);
说明:
核心线程和最大线程数是你传入的参数。 其他参数和 Executors.newSingleThreadExecutor一样
实现：
new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,0L,TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue());
3、Executors.newSingleThreadExecutor();
说明:
创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照顺序执行。
特点:
只有一个线程
近乎可以接收无限任务的队列， 可以堆积大量任务
适用于任务持续加入但是任务数并不多的场景
实现：
new ThreadPoolExecutor(1,1,0L,TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue())
4、Executors.newScheduledThreadPool(int);
说明:
创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
特点：
核心线程是传入的参数，最大线程是int上线， 默认存活时间是10毫秒， 任务队列使用自己实现的DelayedWorkQueue， 拒绝策略异常策略
加入任务的时候，会把任务和定时时间构建一个RunnableScheduledFuture对象，再把这个对象放入DelayedWorkQueue队列中，
DelayedWorkQueue是一个有序队列， 他会根据内部的RunnableScheduledFuture的运行时间排序内部对象。
任务加入后就会启动一个线程。 这个线程会从DelayedWorkQueue中获取一个任务。
DelayedWorkQueue内部是按照时间从前完后获取任务的。如果任务的中的时间还没有到。 获取的就是null。 获取任务结束，线程会休眠10毫秒。所以这个定时任务的执行最小间隔是10毫秒的。
内部实现：
new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize)
五、线程池API --- 接口定义和实现类
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[1] https://www.cnblogs.com/spec-dog/p/11149741.html
[2] https://blog.csdn.net/shahuhubao/article/details/80311992
