线程池(ThreadPool)

线程池ThreadPool

1、线程池简介
2、线程池参数说明(重点)
- 2.1 常用参数说明
- 2.2 拒绝策略(重点)
3、线程池底层工作原理
4、入门案例

1、线程池简介

线程池（英语：thread pool）：一种线程使用模式。线程过多会带来调度开销，进而影响缓存局部性和整体性能。而线程池维护着多个线程，等待着监督管理者分配可并发执行的任务。这避免了在处理短时间任务时创建与销毁线程的代价。线程池不仅能够保证内核的充分利用，还能防止过分调度。
例子： 10 年前单核 CPU 电脑，假的多线程，像马戏团小丑玩多个球，CPU 需要来回切换。现在是多核电脑，多个线程各自跑在独立的 CPU 上，不用切换效率高。

线程池的优势：线程池做的工作只要是控制运行的线程数量，处理过程中将任务放入队列，然后在线程创建后启动这些任务，如果线程数量超过了最大数量，超出数量的线程排队等候，等其他线程执行完毕，再从队列中取出任务来执行。
线程池的主要特点：

降低资源消耗：通过重复利用一创建的线程降低线程创建和销回造成的消耗。
提高响应速度：当任务到达时，任务可以不需要等待线程创建就能立即执行。
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。
Java 中的线程池是通过 Executor 框架实现的，该框架中用到了 Executor，Executors，ExecutorService，ThreadPoolExecutor 这几个类

2、线程池参数说明(重点)

2.1 常用参数说明

corePoolSize 线程池的核心线程数
maximumPoolSize 能容纳的最大线程数
keepAliveTime 空闲线程存活时间
unit 存活的时间单位
workQueue 存放提交但未执行任务的队列
threadFactory 创建线程的工厂类
handler 等待队列满后的拒绝策略
线程池中，有三个重要的参数，决定影响了拒绝策略：corePoolSize - 核心线
程数，也即最小的线程数。workQueue - 阻塞队列。 maximumPoolSize -
最大线程数
当提交任务数大于 corePoolSize 的时候，会优先将任务放到 workQueue 阻塞队列中。当阻塞队列饱和后，会扩充线程池中线程数，直到达到maximumPoolSize最大线程数配置。此时，再多余的任务，则会触发线程池的拒绝策略了。
总结起来，就是当提交的任务数大于(workQueue.size()+maximumPoolSize)，就会触发线程池的拒绝策略。

2.2 拒绝策略(重点)

AbortPolicy(默认)：直接抛出RejectedExecutionException异常阻止系统正常运行。
CallerRunPolicy:当触发拒绝策略，只要线程池没有关闭的话，则使用调用
线程直接运行任务。一般并发比较小，性能要求不高，不允许失败。但是，由
于调用者自己运行任务，如果任务提交速度过快，可能导致程序阻塞，性能效
率上必然的损失较大
DiscardOldestPolicy:抛弃队列中等待最久的任务，然后把当前任务加入队列中尝试再次提交当前任务。
DiscardPolicy:该策略默默地丢弃无法处理的任务，不予任何处理也不抛出异常。如果允许任务丢失，这是最好的一种策略。

3、线程池底层工作原理

在这里插入图片描述

在创建了线程池后，线程池中的线程数为零
当调用 execute()方法添加一个请求任务时，线程池会做出如下判断：
如果正在运行的线程数量小于 corePoolSize，那么马上创建线程运行这个任务；
2.2 如果正在运行的线程数量大于或等于 corePoolSize，那么将这个任务放入
队列；
2.3 如果这个时候队列满了且正在运行的线程数量还小于maximumPoolSize，那么还是要创建非核心线程立刻运行这个任务；
2.4 如果队列满了且正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize，那么线程池会启动饱和拒绝策略来执行。
当一个线程完成任务时，它会从队列中取下一个任务来执行
当一个线程无事可做超过一定的时间（keepAliveTime）时，线程会判断：
4.1 如果当前运行的线程数大于 corePoolSize，那么这个线程就被停掉。
4.2 所以线程池的所有任务完成后，它最终会收缩到 corePoolSize 的大小。

4、入门案例

import java.util.concurrent.*;
//自定义线程池
public class ThreadPoolDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(
                2,
                5,
                2L,
                TimeUnit.SECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<>(3),
                Executors.defaultThreadFactory(),
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
        );

        try {
            for (int i = 1; i <= 10; i++) {
                //执行
                threadPool.execute(()->{
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 办理业务");
                });
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            threadPool.shutdown();
        }

    }
}