线程池

线程池 && CountDownLatch

线程池

1. 七大参数

    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,//线程池的核心线程数量
                              int maximumPoolSize,//线程池的最大线程数
                              long keepAliveTime,//当线程数大于核心线程数时，多余的空闲线程存活的最长时间
                              TimeUnit unit,//时间单位
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,//任务队列，用来储存等待执行任务的队列
                              ThreadFactory threadFactory,//线程工厂，用来创建线程，一般默认即可
                              RejectedExecutionHandler handler//拒绝策略，当提交的任务过多而不能及时处理时，我们可以定制策略来处理任务)

2. 阻塞队列

3. 拒绝策略

4. 运行状态

5. execute和submit

1. execute只能提交Runnable类型的任务，无返回值。

2. submit既可以提交Runnable类型的任务，也可以提交Callable类型的任务。提交Callable类型任务，会有一个类型为Future的返回值。但当任务类型为Runnable时，返回值为null。
3. execute在执行任务时，如果遇到异常会直接抛出，而submit不会直接抛出，只有在使用Future的get方法获取返回值时，才会抛出异常。

6. 继承关系

Executor：顶层抽象接口。将任务提交和执行解耦。用户无需关注如何创建线程，如何调度线程来执行任务，用户只需提供Runnable对象，将任务的运行逻辑提交到执行器(Executor)中，由Executor框架完成线程的调配和任务的执行部分。
ExecutorService：接口。增加了一些能力（1）扩充执行任务的能力，补充可以为一个或一批异步任务生成Future的方法；（2）提供了管控线程池的方法，比如停止线程池的运行。
AbstractExecutorService：上层抽象类。将执行任务的流程串联了起来，保证下层的实现只需关注一个执行任务的方法即可。
ThreadPoolExecutor：实现类。一方面维护自身的生命周期，另一方面同时管理线程和任务，使两者良好的结合从而执行并行任务。

7.Executors

// 可重用固定线程数的线程池
Executors.newFixedThreadPool();
// 单例线程池
Executors.newSingleThreadExecutor();
// 缓存线程池
Executors.newSingleThreadExecutor();
// 在给定的延迟后运行任务，或者定期执行任务。
Executors.newScheduledThreadPool();

《阿里巴巴 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 构造函数的方式，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

Executors 返回线程池对象的弊端如下(后文会详细介绍到)：

FixedThreadPool 和 SingleThreadExecutor ：允许请求的队列长度为 Integer.MAX_VALUE,可能堆积大量的请求，从而导致 OOM。两者静态方法均是使用ThreadPoolExecutor构造函数，传递了一个无界LinkedBlockingQueue，阻塞长度为Integer.MAX。

CachedThreadPool 和 ScheduledThreadPool ：允许创建的线程数量为 Integer.MAX_VALUE ，可能会创建大量线程，从而导致 OOM。两者静态方法均是使用ThreadPoolExecutor构造函数，传递的线程池最大线程数量为Integer.MAX。

8. 确定线程池大小

CPU 密集型任务(N+1)：比 CPU 核心数多出来的一个线程是为了防止线程偶发的缺页中断，或者其它原因导致的任务暂停而带来的影响。一旦任务暂停，CPU 就会处于空闲状态，而在这种情况下多出来的一个线程就可以充分利用 CPU 的空闲时间。

I/O 密集型任务(2N)：大部分的时间来处理 I/O 交互，而线程在处理 I/O 的时间段内不会占用 CPU 来处理，这时就可以将 CPU 交出给其它线程使用。因此在 I/O 密集型任务的应用中，我们可以多配置一些线程，具体的计算方法是 2N。

cpu密集型：简单理解就是利用 CPU 计算能力的任务比如你在内存中对大量数据进行排序。

io密集型：但凡涉及到网络读取，文件读取这类都是 IO 密集型，这类任务的特点是 CPU 计算耗费时间相比于等待 IO 操作完成的时间来说很少，大部分时间都花在了等待 IO 操作完成上。

9. 工作流程

10. 修改线程池线程名称

CustomizableThreadFactory

Spring 框架提供的 CustomizableThreadFactory。

 ThreadFactory springThreadFactory = new CustomizableThreadFactory("springThread-pool-");
     
 ExecutorService exec = new ThreadPoolExecutor(1, 1,
         0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
         new LinkedBlockingQueue<Runnable>(10),springThreadFactory);

 exec.submit(() -> {
     logger.info("--记忆中的颜色是什么颜色---");
 });

ThreadFactoryBuilder

Google guava 工具类提供的 ThreadFactoryBuilder ,使用链式方法创建。

 ThreadFactory guavaThreadFactory = 
 			new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("retryClient-pool-").build();
 
 ExecutorService exec = new ThreadPoolExecutor(1, 1,
         0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
         new LinkedBlockingQueue<Runnable>(10),guavaThreadFactory );
         
 exec.submit(() -> {
     logger.info("--记忆中的颜色是什么颜色---");
 });

11. 动态化参数

通过分布式配置中心动态修改参数。

动态化线程池的核心设计包括以下三个方面：

简化线程池配置：线程池构造参数有8个，但是最核心的是3个：corePoolSize、maximumPoolSize，workQueue，它们最大程度地决定了线程池的任务分配和线程分配策略。考虑到在实际应用中我们获取并发性的场景主要是两种：（1）并行执行子任务，提高响应速度。这种情况下，应该使用同步队列，没有什么任务应该被缓存下来，而是应该立即执行。（2）并行执行大批次任务，提升吞吐量。这种情况下，应该使用有界队列，使用队列去缓冲大批量的任务，队列容量必须声明，防止任务无限制堆积。所以线程池只需要提供这三个关键参数的配置，并且提供两种队列的选择，就可以满足绝大多数的业务需求，Less is More。
参数可动态修改：为了解决参数不好配，修改参数成本高等问题。在Java线程池留有高扩展性的基础上，封装线程池，允许线程池监听同步外部的消息，根据消息进行修改配置。将线程池的配置放置在平台侧，允许开发同学简单的查看、修改线程池配置。
增加线程池监控：对某事物缺乏状态的观测，就对其改进无从下手。在线程池执行任务的生命周期添加监控能力，帮助开发同学了解线程池状态。

其他

线程池内部的一个变量维护着两个值：运行状态(runState)和线程数量 (workerCount)。高3位保存runState，低29位保存workerCount

private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));

shutdown()VSshutdownNow()

shutdown（） :关闭线程池，线程池的状态变为 SHUTDOWN。线程池不再接受新任务了，但是队列里的任务得执行完毕。
shutdownNow（） :关闭线程池，线程的状态变为 STOP。线程池会终止当前正在运行的任务，并停止处理排队的任务并返回正在等待执行的 List。

isTerminated() VS isShutdown()