JDK自带线程池简介

1.简介

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线程池类为 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor，经常使用构造方法为: 

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize,long keepAliveTime, TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,RejectedExecutionHandler handler)

corePoolSize： 线程池维护线程的最少数量

maximumPoolSize：线程池维护线程的最大数量

keepAliveTime： 线程池维护线程所容许的空闲时间

unit： 线程池维护线程所容许的空闲时间的单位

workQueue： 线程池所使用的缓冲队列

handler： 线程池对拒绝任务的处理策略

一个任务经过 execute(Runnable)方法被添加到线程池，任务就是一个 Runnable类型的对象，任务的执行方法就是 Runnable类型对象的run()方法。 

当一个任务经过execute(Runnable)方法欲添加到线程池时： 

• 若是此时线程池中的数量小于corePoolSize，即便线程池中的线程都处于空闲状态，也要建立新的线程来处理被添加的任务。

• 若是此时线程池中的数量等于 corePoolSize，可是缓冲队列 workQueue未满，那么任务被放入缓冲队列。

• 若是此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，而且线程池中的数量小于maximumPoolSize，建新的线程来处理被添加的任务。

• 若是此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，而且线程池中的数量等于maximumPoolSize，那么经过 handler所指定的策略来处理此任务。也就是：处理任务的优先级为：核心线程corePoolSize、任务队列workQueue、最大线程maximumPoolSize，若是三者都满了，使用handler处理被拒绝的任务。

• 当线程池中的线程数量大于 corePoolSize时，若是某线程空闲时间超过keepAliveTime，线程将被终止。这样，线程池能够动态的调整池中的线程数。 

unit可选的参数为java.util.concurrent.TimeUnit中的几个静态属性：

NANOSECONDS、

MICROSECONDS、

MILLISECONDS、

SECONDS。 

workQueue经常使用的是：java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue 

handler有四个选择：

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()

抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常 

ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()

重试添加当前的任务，他会自动重复调用execute()方法 

ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()

抛弃旧的任务 

ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()

抛弃当前的任务

2.相关参考

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一个 ExecutorService，它使用可能的几个池线程之一执行每一个提交的任务，一般使用 Executors 工厂方法配置。 

线程池能够解决两个不一样问题：因为减小了每一个任务调用的开销，它们一般能够在执行大量异步任务时提供加强的性能，而且还能够提供绑定和管理资源（包括执行集合任务时使用的线程）的方法。每一个 ThreadPoolExecutor 还维护着一些基本的统计数据，如完成的任务数。

为了便于跨大量上下文使用，此类提供了不少可调整的参数和扩展挂钩。可是，强烈建议程序员使用较为方便的Executors 工厂方法 Executors.newCachedThreadPool()（无界线程池，能够进行自动线程回收）、Executors.newFixedThreadPool(int)（固定大小线程池）和 Executors.newSingleThreadExecutor()（单个后台线程），它们均为大多数使用场景预约义了设置。不然，在手动配置和调整此类时，使用如下指导： 

核心和最大池大小

ThreadPoolExecutor 将根据 corePoolSize（参见 getCorePoolSize()）和 maximumPoolSize（参见 getMaximumPoolSize()）设置的边界自动调整池大小。当新任务在方法 execute(java.lang.Runnable) 中提交时，若是运行的线程少于 corePoolSize，则建立新线程来处理请求，即便其余辅助线程是空闲的。若是运行的线程多于 corePoolSize 而少于 maximumPoolSize，则仅当队列满时才建立新线程。若是设置的 corePoolSize 和 maximumPoolSize 相同，则建立了固定大小的线程池。若是将 maximumPoolSize设置为基本的无界值（如 Integer.MAX_VALUE），则容许池适应任意数量的并发任务。在大多数状况下，核心和最大池大小仅基于构造来设置，不过也可使用 setCorePoolSize(int) 和 setMaximumPoolSize(int) 进行动态更改。 

按需构造

默认状况下，即便核心线程最初只是在新任务须要时才建立和启动的，也可使用方法 prestartCoreThread() 或prestartAllCoreThreads() 对其进行动态重写。 

建立新线程

使用 ThreadFactory 建立新线程。若是没有另外说明，则在同一个 ThreadGroup 中一概使用Executors.defaultThreadFactory() 建立线程，而且这些线程具备相同的 NORM_PRIORITY 优先级和非守护进程状态。经过提供不一样的 ThreadFactory，能够改变线程的名称、线程组、优先级、守护进程状态，等等。若是从 newThread 返回 null 时ThreadFactory 未能建立线程，则执行程序将继续运行，但不能执行任何任务。

保持活动时间

若是池中当前有多于 corePoolSize 的线程，则这些多出的线程在空闲时间超过 keepAliveTime 时将会终止（参见getKeepAliveTime(java.util.concurrent.TimeUnit)）。这提供了当池处于非活动状态时减小资源消耗的方法。若是池后来变得更为活动，则能够建立新的线程。也可使用方法 setKeepAliveTime(long, java.util.concurrent.TimeUnit) 动态地更改此参数。使用Long.MAX_VALUE TimeUnit.NANOSECONDS 的值在关闭前有效地从之前的终止状态禁用空闲线程。 

排队

全部 BlockingQueue 均可用于传输和保持提交的任务。可使用此队列与池大小进行交互：

1. 若是运行的线程少于 corePoolSize，则 Executor 始终首选添加新的线程，而不进行排队。

2. 若是运行的线程等于或多于 corePoolSize，则 Executor 始终首选将请求加入队列，而不添加新的线程。

3. 若是没法将请求加入队列，则建立新的线程，除非建立此线程超出 maximumPoolSize，在这种状况下，任务将被拒绝。 

排队有三种通用策略：

直接提交。工做队列的默认选项是 SynchronousQueue，它将任务直接提交给线程而不保持它们。在此，若是不存在可用于当即运行任务的线程，则试图把任务加入队列将失败，所以会构造一个新的线程。此策略能够避免在处理可能具备内部依赖性的请求集合时出现锁定。直接提交一般要求无界 maximumPoolSizes 以免拒绝新提交的任务。当命令以超过队列所能处理的平均数连续到达时，此策略容许无界线程具备增加的可能性。

无界队列。使用无界队列（例如，不具备预约义容量的 LinkedBlockingQueue）将致使在全部 corePoolSize 线程都忙的状况下将新任务加入队列。这样，建立的线程就不会超过 corePoolSize。（所以，maximumPoolSize 的值也就无效了。）当每一个任务彻底独立于其余任务，即任务执行互不影响时，适合于使用无界队列；例如，在 Web 页服务器中。这种排队可用于处理瞬态突发请求，当命令以超过队列所能处理的平均数连续到达时，此策略容许无界线程具备增加的可能性。

有界队列。当使用有限的 maximumPoolSizes 时，有界队列（如 ArrayBlockingQueue）有助于防止资源耗尽，可是可能较难调整和控制。队列大小和最大池大小可能须要相互折衷：使用大型队列和小型池能够最大限度地下降 CPU 使用率、操做系统资源和上下文切换开销，可是可能致使人工下降吞吐量。若是任务频繁阻塞（例如，若是它们是 I/O 边界），则系统可能为超过您许可的更多线程安排时间。使用小型队列一般要求较大的池大小，CPU 使用率较高，可是可能遇到不可接受的调度开销，这样也会下降吞吐量。

被拒绝的任务 

当 Executor 已经关闭，而且 Executor 将有限边界用于最大线程和工做队列容量，且已经饱和时，在方法execute(java.lang.Runnable) 中提交的新任务将被拒绝。在以上两种状况下，execute 方法都将调用其 RejectedExecutionHandler的 RejectedExecutionHandler.rejectedExecution(java.lang.Runnable, java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor) 方法。下面提供了四种预约义的处理程序策略：

1.  在默认的 ThreadPoolExecutor.AbortPolicy 中，处理程序遭到拒绝将抛出运行时 RejectedExecutionException。

2. 在 ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy 中，线程调用运行该任务的 execute 自己。此策略提供简单的反馈控制机制，可以减缓新任务的提交速度。

3. 在 ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy 中，不能执行的任务将被删除。

4. 在 ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy 中，若是执行程序还没有关闭，则位于工做队列头部的任务将被删除，而后重试执行程序（若是再次失败，则重复此过程）。

定义和使用其余种类的 RejectedExecutionHandler 类也是可能的，但这样作须要很是当心，尤为是当策略仅用于特定容量或排队策略时。 

挂钩方法

此类提供 protected 可重写的 beforeExecute(java.lang.Thread, java.lang.Runnable) 和 afterExecute(java.lang.Runnable, java.lang.Throwable) 方法，这两种方法分别在执行每一个任务以前和以后调用。它们可用于操纵执行环境；例如，从新初始化ThreadLocal、搜集统计信息或添加日志条目。此外，还能够重写方法 terminated() 来执行 Executor 彻底终止后须要完成的全部特殊处理。 

若是挂钩或回调方法抛出异常，则内部辅助线程将依次失败并忽然终止。 

队列维护

方法 getQueue() 容许出于监控和调试目的而访问工做队列。强烈反对出于其余任何目的而使用此方法。remove(java.lang.Runnable) 和 purge() 这两种方法可用于在取消大量已排队任务时帮助进行存储回收。