线程池

线程池：是一种利用池化技术思想来实现的线程管理技术，主要是为了复用线程、便利地管理线程和任务、并将线程的创建和任务的执行解耦开来。

线程池哪有写优点呢？

• 降低资源消耗：通过池化技术重复利用已创建的线程，降低线程创建和销毁造成的损耗。
• 提高响应速度：任务到达时，无需等待线程创建即可立即执行。
• 提高线程的可管理性：线程是稀缺资源，如果无限制创建，不仅会消耗系统资源，还会因为线程的不合理分布导致资源调度失衡，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。
• 提供更多更强大的功能：线程池具备可拓展性，允许开发人员向其中增加更多的功能。比如可以允许任务延期执行或定期执行。

 

Executors线程池工具类创建线程池底层也是通过ThreadPoolExecutor创建线程池。所以ThreadPoolExecutor时非常核心的一个线程池类

任务进入优先级：先用核心线程完成任务，再进阻塞队列；阻塞队列满了，但是线程池的线程数量小于maxPoolExecutor，此时增加新的任务，会立即执行新的任务，而不会从队列中取任务。

一、ThreadPoolExecutor

线程池类图关系：

 

Executor 为函数式接口，线程池最顶级的接口。

public interface Executor {
    void execute(Runnable command);
}

execute和submit方法不同？submit底层调用了execute，差别在RunnableFuture<T> ftask= new FautureTask（callable）这行代码。

1 execute只能提交Runnable类型的任务，submit既能提交Runnable又能提交Callable类型的任务

2 异常的捕捉：execute会直接抛出异常，submit会吃掉异常，通过Future的get方法将异常抛出

3 返回值：execute没有返回值，submit有返回值

 

ExecutorService接口：

public interface ExecutorService extends Executor {


    void shutdown();


    List<Runnable> shutdownNow();


    boolean isShutdown();

   
    boolean isTerminated();


    <T> Future<T> submit(Callable<T> task);


    <T> Future<T> submit(Runnable task, T result);


    Future<?> submit(Runnable task);

    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
        throws InterruptedException;


    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
                                  long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException;


    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
        throws InterruptedException, ExecutionException;


    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
                    long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

FutureTask

 

 

 

FutureTask实现了RunnableFuture接口，RunnableFuture实现了Runnable和Future接口。

线程池使用时，callable当作参数传入submit方法中，方法体中callable传入FutureTask构造器中，再调用execute方法，参数为FutureTask。

非线程池使用时，FutureTask当作参数传入Thread线程构造器中。

中。FutureTask.get方法获得返回值。

 

ThreadPoolExecutor

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, //核心线程数
                              int maximumPoolSize,  //最大线程数
                              long keepAliveTime,  //空闲时存活时间
                              TimeUnit unit,       //空闲时存活时间单位
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue   //阻塞队列

                              ThreadFactory threadFactory,     //线程工厂，定义如何新建线程

                              RejectedExecutionHandler handler      //拒绝策略

)   

 

AbstractExecutorService

实现了ExecutorService接口，只有实现了submit、invokeAny、invokeAll方法。

二、Executors

线程池的使用
线程池的创建方法有7钟，但是可以分为两大类
一类是通过Executors实现
一类是通过ThreadPoolExecutors实现

Executors底层也是通过new ThreadPoolExecutors（）创建线程池，所以线程池底层为ThreadPoolExecutors。

 

 

①单线程线程池：Single Thread Executor : 只有一个线程的线程池，因此所有提交的任务是顺序执行，

代码：Executors.newSingleThreadExecutor()
说明：创建大小为1的固定线程池，同时执行任务(task)的只有一个,其它的（任务）task都放在LinkedBlockingQueue中排队等待执行。

 

②缓存线程池（变长）：Cached Thread Pool :短时间内处理大量工作的线程池，会根据任务数量产生对应的线程，并试图缓存线程以便重复使用，如果线程超过60秒内没执行，那么将被终止并从池中删除，

代码：Executors.newCachedThreadPool()

说明：使用时，放入线程池的task任务会复用线程或启动新线程来执行，注意事项：启动的线程数如果超过整型最大值后会抛出RejectedExecutionException异常，启动后的线程存活时间为一分钟。

③固定线程数线程池：Fixed Thread Pool : 拥有固定线程数的线程池，如果没有任务执行，那么线程会一直等待，

代码：Executors.newFixedThreadPool()
说明：创建固定大小(nThreads,大小不能超过int的最大值)的线程池，缓冲任务的队列为LinkedBlockingQueue,大小为整型的最大数，当使用此线程池时，在同执行的任务数量超过传入的线程池大小值后，将会放入LinkedBlockingQueue，在LinkedBlockingQueue中的任务需要等待线程空闲后再执行，如果放入LinkedBlockingQueue中的任务超过整型的最大数时，抛出RejectedExecutionException。（newFixedThreadPool的参数指定了可以运行的线程的最大数目，超过这个数目的线程加进去以后，不会运行。其次，加入线程池的线程属于托管状态，线程的运行不受加入顺序的影响。）

 

④周期性线程的线程池 : Scheduled Thread Pool : 用来调度即将执行的任务的线程池，

代码：Executors.newScheduledThreadPool()

⑤单线程周期性线程池：Single Thread Scheduled Pool : 只有一个线程，用来调度执行将来的任务，代码：
Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()
说明：线程keepAliveTime为0，缓存任务的队列为DelayedWorkQueue，注意不要超过整型的最大值。

 

⑥WorkStealingPool(n)：Java 8 新增创建线程池的方法，创建时如果不设置任何参数，则以当前机器处理器个数作为线程个数，此线程池会并行处理任务，不能保证执行顺序。

 

一旦你创建了一个线程池，你就可以往池中通过不同的方法提交执行任务

submit方法该可提交 Runnable 或者 Callable 到线程池中，返回一个 Future 实例表示任务的状态，如果你提交一个 Runnable 但参数没有T result，那么如果任务完成后 Future 对象返回 null。

execute方法传递Runnable到线程池中，没有返回值。

shutdown方法，等待线程都执行完毕后终止线程池，shutdownNow() 的方法来强制关闭线程池，执行中的线程也会被中断，所有尚未被执行的任务也将不会再执行。