线程池
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线程池
1. 并发队列：阻塞队列和非阻塞队列
区别如下：
入队：
- 非阻塞队列：当队列中满了的时候，放入数据，数据丢失
- 阻塞队列：当队列满了的时候，进行等待，什么时候队列中有出队的数据，那么第 11 个再放进入
出队：
- 非阻塞队列：如果现在队列中没有元素，取数据，得到的是 null
- 阻塞队列：等待，什么时候放进去，再取出来
线程池是使用阻塞队列。
2. 线程池原理：ThreadPoolExecutor 底层原理解析
2. 1线程的生命周期
从出生到死亡的阶段。
2.2 线程池工作原理
ThreadPoolExecutor t = new ThreadPoolExecutor(1, 3, 0, TimeUnit.MICROSECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(3));
参数含义：
- 1：核心线程数
- 3：最大线程数
- 0 和
TimeUnit.MICROSECONDS：当任务量大于队列长度需要创建线程的时候，新创建的这个线程假如把队列的任务都执行完了，那么等待新任务的空闲时间就是这个 new LinkedBlockingDeque<>(3))：阻塞队列：- 方法有参数：队列长度为 3
- 方法无参数：队列长度为
Integer.MAX_VALUE
执行流程图如下所示：
2.3 举个例子
package com.test.jdk8;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class TestThreadPoolExecutor {
public static void main(String[] args) {
ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(1, 2, 3, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(3));
// 利用线程池里的线程，开始执行任务
// 执行第一个任务
pool.execute(new TestThread());
// 执行下面三个任务，放入阻塞队列，阻塞队列满：
pool.execute(new TestThread());
pool.execute(new TestThread());
pool.execute(new TestThread());
// 执行第 4个任务，创建新线程，分摊任务
pool.execute(new TestThread());
// 执行第 5 个任务，创建新创建，线程数大于最大线程数，报错
pool.execute(new TestThread());
// 关闭线程池
pool.shutdown();
}
}
class TestThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}
3. 线程池的分类
1. newCachedThreadPool 可缓存线程池
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。示例代码如下：
package ThreadTest;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
// lambda 表达式, 实现 new Runnable() 的 run() 方法
es.execute(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName()));
}
es.shutdown();
}
}
查看 newCachedThreadPool 源码，可知：
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
}
该线程池的核心线程数为 0， 最大线程数为 Integer.MAX_VALUE，将会根据需要创建新线程，新线程的数量不大于 Integer.MAX_VALUE，线程执行任务结束后被释放可重复使用该线程执行另一个任务。
部分执行结果如下：
pool-1-thread-6
pool-1-thread-11
pool-1-thread-6
pool-1-thread-10
pool-1-thread-4
pool-1-thread-11
pool-1-thread-2
2. newFixedThreadPool 定长线程池
创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。示例代码如下：
package ThreadTest;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3);
for (int i = 0; i < 100; i++) {
// lambda 表达式, 实现 new Runnable() 的 run() 方法
es.execute(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName()));
}
es.shutdown();
}
}
查看 newFixedThreadPool 源码，可知：
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
传入的参数即为核心线程数和最大线程数，核心线程数和最大线程数的数量是相等的。
所以上述示例代码的执行结果的线程数就为 3，部分执行结果如下：
pool-1-thread-1
pool-1-thread-3
pool-1-thread-2
pool-1-thread-3
pool-1-thread-1
3. newScheduledThreadPool 定时线程池
创建一个定时线程池，支持定时及周期性任务执行。延迟执行示例代码如下：
package ThreadTest;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ScheduledExecutorService ses = Executors.newScheduledThreadPool(2);
for (int i = 0; i < 100; i++) {
ses.schedule(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName()), 3, TimeUnit.SECONDS);
}
ses.shutdown();
}
}
查看 newScheduledThreadPool 源码，如下：
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
new DelayedWorkQueue());
}
可知，newScheduledThreadPool 传入的参数即为核心线程数，最大线程数为 Integer.MAX_VALUE。
上述代码通过设置延迟参数 3， 单位 TimeUnit.SECONDS，延迟三秒后执行任务，创建的线程数为 2。执行部分结果如下：
pool-1-thread-1
pool-1-thread-2
pool-1-thread-1
pool-1-thread-2
pool-1-thread-1
4. newSingleThreadExecutor 单例线程池
创建一个单线程化的线程池，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。示例代码如下：
package ThreadTest;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
es.execute(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName()));
}
es.shutdown();
}
}
查看 newSingleThreadExecutor 源码，可知：
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
核心线程数和最大线程数都为 1，执行完任务后线程的存活时间为 0，即创建出来的线程只会执行一次任务，保证单例执行。
运行部分结果如下：
pool-1-thread-1
pool-1-thread-1
pool-1-thread-1
