java线程池详解

为什么要使用线程池

ExecutorService利用池化线程执行任务，Executors的工厂方法可以创建线程池

线程池解决的问题：

1. 减少每个线程创建消耗的时间，复用线程
2. 提供管理线程，资源的边界

为了适应不同的业务需求，ExecutorService提供了很多可调节的参数和扩展机制，如下：

1. 核心线程数和最大线程数
   ThreadPoolExecutor将会根据核心线程数和最大线程数自动调节线程数大小，当一个新任务被提交的时候如果线程池线程数小于核心线程数，即使这个时候其他线程是空闲的，新的线程也将被创建去处理请求，如果线程池线程数大于核心线程数小于最大线程数，那么只有当任务队列已满的情况下，新的线程才会被创建。如果创建的核心线程数和最大线程数相同，你可以创建一个具有固定线程数的线程池，如果设置最大线程数为一个非常大的数，例如Integer.MAX_VALUE，那么线程池讲允许无限创建线程去执行并发任务。通常情况下，核心线程数和最大线程数在构造线程池的时候就已经确定，但是可以通过setCorePoolSize和setMaximumPoolSize进行调节

2. 按需构造
   默认情况下，即使是核心线程也是在任务到达的时候才会被初始化，但是如果你使用了 prestartCoreThread 或者prestartAllCoreThreads，那么可以构造一个非空的线程池

3. 创建新的线程
   线程通过ThreadFactory被创建，如果构造的时候不指定ThreadFactory，那么默认为Executors.defaultThreadFactory。defaultThreadFactory创建的线程的线程组相同，线程优先级为NORM_PRIORITY，并且为非守护线程状态。通过传递一个不同的ThreadFactory,你可以改变线程的名称，线程组，线程优先级，守护状态等等，如果ThreadFactory创建线程失败，executor能够继续存活但不能继续处理任务，线程应该具备modifyThread的运行时权限，如果使用池的工作线程或其他线程不具有此权限，则服务可能会降级：配置更改可能无法及时生效，并且关闭池可能仍处于可以终止但未完成的状态。

4. 线程存活时间
   如果线程数超过核心线程数，那么超过核心线程数的线程将在空闲时间超过存活时间后消亡，这种机制保证了在线程池不活跃的收资源能够被回收，当线程池变得活跃后，新的线程又会被创建，如果存活时间设置为Integer.MAX_VALUE，那么线程将不会被回收， allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法可以控制核心线程数是否被回收，前提是存活时间不为零

5. 阻塞队列
   任何的阻塞队列都是被用于传递和保存任务，阻塞队列的使用和线程池的大小相关

• 少于核心线程数的时候，Executor将不会把任务放进队列，而是直接创建新线程
• 如果线程数超过核心线程数，那么Executor将优先将任务放进队列，而不是创建新线程
• 如果一个请求无法被放进阻塞队列（已满），那么新的线程将会被创建，如果超过了核心线程数，那么任务将会被拒绝

6. 队列的三个通用策略

   1. 直接传递
      直接传递默认比较好的队列是SynchronousQueue，同步队列只是传递任务，并不保存任务，当任务到来时，如果没有可用线程执行任务，会立刻创建线程去处理请求，这种策略避免了具有内部依赖得一堆请求互相锁定，直接传递要求一个无界的线程池最大线程数，以避免提交的任务走拒绝策略，换种方式说，当请求更快的时候，线程增长得也更快

   2. 无界队列
      使用无界队列将会导致，当核心线程都处于占用状态时，任务在队列中等待，由于队列无界，最大线程数不会起任何作用，超过核心线程数的线程永远不会被创建

   3. 有界队列
      有界队列配合一个明确的最大线程数可以有效防止资源耗尽，但是比较难以控制。队列大小和线程池大小可以相互权衡，使用大队列和小的线程池可以最大程度地减少CPU使用率，操作系统资源和上下文切换的开销，但是吞吐量比较低。如果任务经常阻塞，则系统可能能够为比您允许的线程更多的线程安排时间。使用小型队列通常需要较大的池大小，这使 CPU 更加繁忙，但可能会遇到不可接受的调度开销，这也会降低吞吐量。

7. 拒绝策略：
   当执行程序关闭时，以及当Executor达到最大线程数且队列使用有限边界并饱和时，在方法 execute（Runnable） 中提交的新任务将被拒绝。在任一情况下，execute 方法都会调用其 RejectedExecutionHandler 的 RejectedExecution.rejectedExecution（Runnable， ThreadPoolExecutor） 方法。有四个预定义的处理程序策略：

   1. 默认情况下，拒绝策略是ThreadPoolExecutor.AbortPolicy，这个处理器会丢弃任务并抛出运行时异常RejectedExecutionException
   2. ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy，由调用线程（提交任务的线程）处理该任务，此举会降低任务的提交速度
   3. ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy，丢弃任务，但是不抛出异常
   4. ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy，丢弃队列最前面的任务，然后重新提交被拒绝的任务

8. 钩子函数：

jdk自带的几种线程池