java中线程池的使用
线程池的作用：
线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。
根据系统的环境情况，可以自动或手动设置线程数量，达到运行的最佳效果；少了浪费了系统资源，多了造成系统拥挤效率不高。用线程池控制线程数量，其他线程排 队等候。一个任务执行完毕，再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程，线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时，如果线程池 中有等待的工作线程，就可以开始运行了；否则进入等待队列。
为什么要用线程池:
1.减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务。
2.可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后死机)。
Executor框架
Executor框架在Java1.5中引入，大部分的类都在包java.util.concurrent中，由大神Doug Lea写成，其中常用到的有以下几个类和接口：
java.util.concurrent.Executor一个只包含一个方法的接口，它的抽象含义是：用来执行一个Runnable任务的执行器。
java.util.concurrent.ExecutorService对Executor的一个扩展，增加了很多对于任务和执行器的生命周期进行管理的接口，也是通常进行多线程开发最常使用的接口。
java.util.concurrent.ThreadFactory一个生成新线程的接口。用户可以通过实现这个接口管理对线程池中生成线程的逻辑
java.util.concurrent.Executors提供了很多不同的生成执行器的实用方法，比如基于线程池的执行器的实现。
Java里面线程池的顶级接口是Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。
比较重要的几个类：
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ExecutorService |
真正的线程池接口。 |
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ScheduledExecutorService |
能和Timer/TimerTask类似，解决那些需要任务重复执行的问题。 |
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ThreadPoolExecutor |
ExecutorService的默认实现。 |
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ScheduledThreadPoolExecutor |
继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现，周期性任务调度的类实现。 |
要配置一个线程池是比较复杂的，尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下，很有可能配置的线程池不是较优的，因此在Executors类里面提供了一些静态工厂，生成一些常用的线程池。
Executor框架中最常用的就是java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor:
对于它的描述:它维护了一个线程池，对于提交到此Executor中的任务，它不是创建新的线程而是使用池内的线程进行执行。
对于数量巨大但执行时间很小的任务，可以显著地减少对于任务执行的开销。
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor的使用
ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime,TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler）
创建一个线程池需要的几个参数：
1.corePoolSize：
线程池的基本大小，当提交一个任务到线程池，线程池会创建一个线程来执行任务，即使其他空闲的基本线程能够执行新任务也会创建线程，等到需要执行的任务数大于corePoolSize时就不再创建。如果调用了线程池的prestartAllCoreThreads方法，线程池会提前创建并启动所有基本线程。
2.maximumPoolSize：
线程池最大大小，线程池允许创建的最大线程数，如果队列满了，并且已创建的线程数小于最大线程数，则线程池会再创建新的线程执行任务。
3.keepAliveTime：
线程活动保持时间，线程池的工作线程空闲后，保持存活的时间。
4.unit：
参数keepAliveTime的时间单位，有7种取值，在TimeUnit类中有7种静态属性：
TimeUnit.DAYS; //天
TimeUnit.HOURS; //小时
TimeUnit.MINUTES; //分钟
TimeUnit.SECONDS; //秒
TimeUnit.MILLISECONDS; //毫秒
TimeUnit.MICROSECONDS; //微妙
TimeUnit.NANOSECONDS; //纳秒
5.workQueue：
任务队列，用于保存等待执行的任务的阻塞队列，可以选择以下几个队列：
a、ArrayBlockingQueue：是一个基于数组结构的有界阻塞队列，此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。
b、LinkedBlockingQueue：一个基于链表结构的阻塞队列，此队列按FIFO（先进先出）排序元素，吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue。静态工厂方法Executors.newFixedThreadPool()使用了这个队列。
c、SynchronousQueue：一个不存储元素的阻塞队列。每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作一直处于阻塞状态，吞吐量通常要高于LinkedBlockingQueue，静态工厂方法Executors.newCachedThreadPool使用了这个队列。
d、PriorityBlockingQueue：一个具有优先级得无限阻塞队列。
6.threadFactory：
用于设置创建线程的工厂，可以通过线程工程给每个创建出来的线程设置更有意义的名字。
7.handler：
饱和策略，当线程池和队列都满了，说明线程池处于饱和状态，那么必须采取一种策略处理提交的新任务。这个策略默认情况下是AbortPolicy，表示无法处理新任务时抛出异常。
在ThreadPoolExecutor类中有几个非常重要的方法：
execute()
submit()
shutdown()
shutdownNow()
execute()方法:
实际上是Executor中声明的方法，在ThreadPoolExecutor进行了具体的实现，这个方法是ThreadPoolExecutor的核心方法，通过这个方法可以向线程池提交一个任务，交由线程池去执行。
submit()方法:
是在ExecutorService中声明的方法，在AbstractExecutorService就已经有了具体的实现，在ThreadPoolExecutor中并没有对其进行重写，这个方法也是用来向线程池提交任务的，但是它和execute()方法不同，它能够返回任务执行的结果，去看submit()方法的实现，会发现它实际上还是调用的execute()方法，只不过它利用了Future来获取任务执行结果（Future相关内容将在下一篇讲述）。
shutdown()和shutdownNow()是用来关闭线程池的。
在java中，并不提倡我们直接使用ThreadPoolExecutor，而是使用Executors类中提供的几个静态方法来创建线程池。
Java通过Executors提供四种线程池方法:
1.newCachedThreadPool:
创建一个可缓存线程池，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。
这种类型的线程池特点是：
工作线程的创建数量几乎没有限制(其实也有限制的,数目为Interger. MAX_VALUE), 这样可灵活的往线程池中添加线程。
如果长时间没有往线程池中提交任务，即如果工作线程空闲了指定的时间(默认为1分钟)，则该工作线程将自动终止。终止后，如果你又提交了新的任务，则线程池重新创建一个工作线程。
在使用CachedThreadPool时，一定要注意控制任务的数量，否则，由于大量线程同时运行，很有会造成系统瘫痪。
2.newFixedThreadPool:
创建一个指定工作线程数量的线程池。每当提交一个任务就创建一个工作线程，如果工作线程数量达到线程池初始的最大数，则将提交的任务存入到池队列中。
FixedThreadPool是一个典型且优秀的线程池，它具有线程池提高程序效率和节省创建线程时所耗的开销的优点。但是，在线程池空闲时，即线程池中没有可运行任务时，它不会释放工作线程，还会占用一定的系统资源。
3.newScheduledThreadPool:
创建一个定长的线程池，而且支持定时的以及周期性的任务执行，支持定时及周期性任务执行。
4.newSingleThreadExecutor:
创建一个单线程化的Executor，即只创建唯一的工作者线程来执行任务，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。如果这个线程异常结束，会有另一个取代它，保证顺序执行。单工作线程最大的特点是可保证顺序地执行各个任务，并且在任意给定的时间不会有多个线程是活动的。
实例代码
1.newCachedThreadPool示例：
package com.example.threadpool;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class NewCachedThreadPool {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int index = i;
try {
Thread.sleep(index * 1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println(index);
}
});
}
}
}
线程池为无限大，当执行第二个任务时第一个任务已经完成，会复用执行第一个任务的线程，而不用每次新建线程。
2.newFixedThreadPool示例：
package com.example.threadpool;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class NewFixedThreadPool {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int index = i;
fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(index);
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
}
}
因为线程池大小为3，每个任务输出index后sleep 2秒，所以每两秒打印3个数字。
定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。
3.newScheduledThreadPool示例：
表示延迟3秒执行：
package com.example.threadpool;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class NewScheduleThreadPool {
public static void main(String[] args) {
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("delay 3 seconds");
}
}, 3, TimeUnit.SECONDS);
}
}
表示延迟1秒后每3秒执行一次：
package com.example.threadpool;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class NewScheduleThreadPool {
public static void main(String[] args) {
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");
}
}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
}
}
4.newSingleThreadExecutor示例：
package com.example.threadpool;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class NewSingleThreadExecutor {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int index = i;
singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(index);
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
}
}
结果依次输出，相当于顺序执行各个任务。
