Java并发类库提供的线程池有哪几种？分别有什么特点？

通常开发者都是利用Executors提供的通用线程池创建方法，去创建不同配置的线程池，主要区别在于不同的

Executors目前提供了5种不同的线程池创建配置：

1、newCachedThreadPool（），它是用来处理大量短时间工作任务的线程池，具有几个鲜明特点：它会试图缓存线程并重用，当无缓存线程可用时，就会创建新的工作线程；如果线程闲置时间超过60秒，则被终止并移除缓存；长时间闲置时，这种线程池，不会消耗什么资源。其内部使用SynchronousQueue作为工作队列。

2、newFixedThreadPool（int nThreads），重用指定数目（nThreads）的线程，其背后使用的是无界的工作队列，任何时候最多有nThreads个工作线程是活动的。这意味着，如果任务数量超过了活动线程数目，将在工作队列中等待空闲线程出现；如果工作线程退出，将会有新的工作线程被创建，以补足指定数目nThreads。

3、newSingleThreadExecutor()，它的特点在于工作线程数目限制为1，操作一个无界的工作队列，所以它保证了所有的任务都是被顺序执行，最多会有一个任务处于活动状态，并且不予许使用者改动线程池实例，因此可以避免改变线程数目。

4、newSingleThreadScheduledExecutor()和newScheduledThreadPool(int corePoolSize)，创建的是个ScheduledExecutorService，可以进行定时或周期性的工作调度，区别在于单一工作线程还是多个工作线程。

5、newWorkStealingPool(int parallelism)，这是一个经常被人忽略的线程池，Java 8 才加入这个创建方法，其内部会构建ForkJoinPool，利用Work-Stealing算法，并行地处理任务，不保证处理顺序。

Executor框架的基本组成

各个类型的设计目的

1、Executor是一个基础的接口，其初衷是将任务提交和任务执行细节解耦，这一点可以天汇其定义的唯一方法。

　　void execute(Runnable command);

2、ExecutorService则更加完善，不仅提供service管理，比如shutdown等方法，也提供了更加全面的提交任务机制，如返回Future而不是 void 的 submit 方法

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

注意，这个例子输入的可是Callable，它解决了Runnable无法返回结果的困扰。

3、Java标准类库提供了几种基础实现，比如 ThreadPoolExecutor、ScheduledThreadPoolExecutor、ForkJoinPool。这些线程池设的设计特点在于其高度的可调节性和灵活性，以尽量满足复杂多变的实际应用场景，我会进一步分析其构建部分的源码，剖析这种灵活性的源头。

4、Executors则从简化使用的角度，为我们提供了各种方便的静态工长方法。

阿里发布的 Java开发手册中强制线程池不允许使用 Executors 去创建，而是通过 ThreadPoolExecutor 的方式，这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险

下面从源码角度，分析线程池的设计与实现，将主要围绕最基础的ThreadPoolExecutor源码。ScheduledThreadPoolExecutor是ThreadPoolExecutor的扩展，主要是增加了调度逻辑。而ForkJoinPool则是为了ForkJoinTask定制的线程池，与通常意义的线程池有所不同。

在现实应用中，理解应用于线程池的交互和线程池内部的工作过程，可以参考下图。

 

 简单理解一下：

1、工作队列负责存储用户提交的各个任务，这个工作队列，可以是容量为0的 SynchronousQueue（使用newCachedThreadPool），也可以是像固定大小线程池（newFixedThreadPool）那样使用LinkedBlockingQueue。

　　private final BlockingQueue<Runnable> workQueue;

2、内部的“线程池”，这是指保持工作线程的集合，线程池需要在运行过程中管理线程创建、销毁。例如，对于带缓存的线程池，当任务压力较大时，线程池会创建新的工作线程；当业务压力退去，线程池会闲置一段时间（默认60秒）后结束线程。

　　private final HashSet<Worker> workers = new HashSet<Worker>();

　　线程池的工作线程被抽象为静态内部类Worker，基于AQS实现

3、ThreadFactory提供上面所需要的创建线程逻辑。

4、如果任务提交时被拒绝，比如线程池已处于SHUTDOWN状态，需要为其提供处理逻辑，Java 标准库提供了类似 ThreadPoolExecutor.AbortPolicy 等默认实现，也可以按照实际需要自定义。

从上面的分析，就可以看出线程池的几个基本组成部分，一起都体现在线程池的构造函数中，从字面我们就可以猜测到其用意：

1、corePoolSize, 稍微的核心线程数，可以大致理解为长期驻留的线程数目（除非设置了allowCoreThreadTimeOut）。对于不同的线程池，这个值可能会有很大区别，比如newFixedThreadPool 会将其设置为 nThreads ，而对于newCachedThreadPool则设为0。

2、maximumPoolSize，顾名思义，就是线程不够时能够创建的最大线程数。同样进行对比，对于newFixedThreadPool，当然就是nThreads，以为其要求是固定大小，而newCachedThreadPool则是Integer.VALUE。

3、keepAliveTime和TimeUnit，这两个参数指定了额外的线程能够闲置多久，显然有些线程池不需要它。

4、workQueue，工作队列，必须是BlockingQueue。

通过配置不同的参数，我们就可以创建出行为大相径庭的线程池，这就是线程池高度灵活性的基础。

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          RejectedExecutionHandler handler) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
         Executors.defaultThreadFactory(), handler);
}