java中常见的四种线程池

前言：

我们之前使用线程的时候都是使用new Thread来进行线程的创建，但是这样会有一些问题。如：

a. 每次new Thread新建对象性能差。
b. 线程缺乏统一管理，可能无限制新建线程，相互之间竞争，及可能占用过多系统资源导致死机或oom。
c. 缺乏更多功能，如定时执行、定期执行、线程中断。
相比new Thread，Java提供的四种线程池的好处在于：
a. 重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，性能佳。
b. 可有效控制最大并发线程数，提高系统资源的使用率，同时避免过多资源竞争，避免堵塞。
c. 提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

而我们今天来学习和掌握另外一个新的技能，特别像一个线程池的一个接口类ExecutorService，下面我们来了解下java中Executors的线程池

Java通过Executors提供四种线程池，分别为：

　　newCachedThreadPool:创建一个可缓存的线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。

　　newFixedThreadPool:创建一个定长的线程池，可控制线程的最大并发数，超出的线程在队列中等待。

　　看看Executors工厂内部是如何实现的

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
    return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                  0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                  new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}

　　可以看到返回的是一个ThreadPoolExecutor对象，核心线程数和是最大线程数都是传入的参数，存活时间是0，时间单位是毫秒，阻塞队列是无界队列LinkedBlockingQueue。

　　由于队列采用的是无界队列LinkedBlockingQueue，最大线程数maximumPoolSize和keepAliveTime都是无效参数，拒绝策略也将无效，为什么？

　　这里又延伸出一个问题，无界队列说明任务没有上限，如果执行的任务比较耗时，那么新的任务会一直存放在线程池中，线程池的任务会越来越多

　　示例代码：

public class Main {

    public static void main(String[] args){
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(4);

        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            int finalI = i + 1;
            pool.submit(() -> {
                try {
                    System.out.println("任务"+ finalI +":开始等待2秒,时间:"+LocalTime.now()+",当前线程名："+Thread.currentThread().getName());
                    Thread.sleep(2000);
                    System.out.println("任务"+ finalI +":结束等待2秒,时间:"+LocalTime.now()+",当前线程名："+Thread.currentThread().getName());
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });

        }
        pool.shutdown();
    }
}

　　newCachedThreadPool方法也是返回ThreadPoolExecutor对象，核心线程是0，最大线程数是Integer的最MAX_VALUE，存活时间是60，时间单位是秒，SynchronousQueue队列。

　　从传入的参数可以得知，在newCachedThreadPool方法中的空闲线程存活时间时60秒，一旦超过60秒线程就会被终止。这边还隐含了一个问题，如果执行的线程较慢，而提交任务的速度快于线程执行的速度，那么就会不断的创建新的线程，从而导致cpu和内存的增长。

　　代码和newFixedThreadPool一样循环添加新的线程任务,我的电脑运行就会出现如下错误

　　newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

看看Executors工厂内部是如何实现的

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
    return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}

这里返回的是ScheduledThreadPoolExecutor对象，我们继续深入进去看看

public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
    super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
          new DelayedWorkQueue());
}

这里调用的是父类的构造函数，ScheduledThreadPoolExecutor的父类是ThreadPoolExecutor，所以返回的也是ThreadPoolExecutor对象。核心线程数是传入的参数corePoolSize，线程最大值是Integer的MAX_VALUE，存活时间时0，时间单位是纳秒，队列是DelayedWorkQueue。

public class ScheduledThreadPoolExecutor
        extends ThreadPoolExecutor
        implements ScheduledExecutorService {}

下面是ScheduledExecutorService的一些方法

public interface ScheduledExecutorService extends ExecutorService {
	//delay延迟时间，unit延迟单位，只执行1次，在经过delay延迟时间之后开始执行
    public ScheduledFuture<?> schedule(Runnable command,long delay, TimeUnit unit);
    public <V> ScheduledFuture<V> schedule(Callable<V> callable,long delay, TimeUnit unit);
	//首次执行时间时然后在initialDelay之后，然后在initialDelay+period 后执行，接着在 initialDelay + 2 * period 后执行，依此类推
    public ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command,long initialDelay,
                                                  long period,
                                                  TimeUnit unit);
	//首次执行时间时然后在initialDelay之后，然后延迟delay时间执行
    public ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command,
                                                     long initialDelay,
                                                     long delay,
                                                     TimeUnit unit);
}