java线程池

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最近在看“阿里java编程规范”，看到关于线程池使用的一个建议，发现自己对这块貌似理解的有点模糊，特意看了下相关实现，顺便来写一篇笔记，梳理下自己的思路。

线程池不允许使用 Executors 去创建,而是通过 ThreadPoolExecutor 的方式,这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则,规避资源耗尽的风险。说明:Executors 返回的线程池对象的弊端如下:
1)FixedThreadPool 和 SingleThreadPool:允许的请求队列长度为 Integer.MAX_VALUE,可能会堆积大量的请求,从而导致 OOM。
2)CachedThreadPool 和 ScheduledThreadPool:允许的创建线程数量为 Integer.MAX_VALUE,可能会创建大量的线程,从而导致 OOM。

通过查看源码，我们会发现Executors内的方法实际上也是使用ThreadPoolExecutor来创建线程池的，只是使用ThreadPoolExecutor创建线程池的参数较多，Executors就提供了几种常用的配置来简化这个创建过程。但这样也导致了大量程序员只是简单的了解如何通过Executors提供的静态方法创建想要的线程池，却忽略了对线程池更深入的理解，不知道这些方法存在场景的限制，在处理任务数量较多且任务处理比较耗时时，线程池就可能因为没有设置线程数量或等待队列长度而导致出现OOM。

我们先来介绍下ThreadPoolExecutor构造函数内的参数分别代表什么：
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 线程池维护线程所允许的空闲时间
unit 线程池维护线程所允许的空闲时间的单位
workQueue 线程池所使用的等待队列
threadFactory 创建新线程使用的工厂
handler 线程池对拒绝任务的处理策略

下面我们分析下线程池是如何处理新添加进来的任务的：
（线程池内）线程数小于corePoolSize，则新建一个线程处理；
线程数等于corePoolSize
a)等待队列可入队，则将任务放入等待队列
b)等待队列已满，线程数小于maximumPoolSize，则新建线程处理；线程 数等于maximumPoolSize，则调用handler.rejectedExecution进行拒绝提交任务的处理
池中当前有大于corePoolSize的线程，则这些多出的线程在空闲时间过keepAlivTime时将会终止。

从上面的流程可以看出，线程池会优先创建corePoolSize个线程响应新加入的任务，在corePoolSize个线程处理不完的情况下，会将线程加入等待队列，在等待队列满之后，才会尝试继续增加线程来处理，直到线程数达到maximumPoolSize，再有更多任务到达时，就会进行拒绝任务提交的处理。

这里就有两个关注点maximumPoolSize和workQueue的长度，当workQueue是无界队列时，corePoolSize个线程处理不完的任务会一直在队列内累积，线程池不会创建更多的线程处理，当队列累积到一定程度时，就很可能出现OOM（如FixedThreadPool）；而当workQueue长度固定时，如果maximumPoolSize的大小不限，就会导致线程池一直新建线程来处理新增的任务，结果也很可能因大量的线程导致OOM（如CachedThreadPool）。

在任务数量可能较大的场景下，需要限制好线程池内的线程数和等待队列的长度，避免大量任务提交时，线程池不限数量的创建线程或者等待队列内的任务数持续累积，最终导致OOM。
这里就涉及到一个系统设计里面的一个很重要的点，每个模块都有其服务能力的上限，在设计时，要考虑到这一点，当超过服务能力时，应该给出一个处理方式（fail-fast），而不是拖着整个系统一起挂掉。编程规范里这一条的建议实际上说的也是这一点。在我们日常编程时，应该让程序在可控范围之内，避免某些情况下程序占用资源无限制的增长，导致整个系统不可用。
线程池允许提交的任务分为两类Runnable和Callable，Runnable接口大家应该挺熟悉，是创建多线程常用的一种方式；Callable比较特殊,它允许获取异步任务执行的结果，运行Callable任务通常有两种方式，一种是使用线程池的submit方法执行，一直是封装为FutureTask对象，通过Thread来启动，代码分别如下：

CustomCallable callable = new CustomCallable();
Future future = executorService.submit(callable);

FutureTask future = new FutureTask(callable);      
new Thread(future).start();

可以通过future获取线程执行状态，取消任务，并在合适的时候获取任务执行结果。

FutureTask对象实现了RunnableFuture接口，RunnableFuture继承了Runnable和Future接口，同时具有了这两个接口的功能，线程池内部处理callable任务时也是将其转化为FutureTask对象来进行后续处理的。

建议对这块知识了解不透彻的同学，还是自己动手练习一下，体验下通过Executors（创建FixedThreadPool，SingleThreadPool，CachedThreadPool，ScheduledThreadPool）和ThreadPoolExecutor创建的不同之处。最好是整体过一下源码，并写一篇自己的笔记，帮助自己系统的梳理一下相关的知识。

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http://blog.csdn.net/wangwenhui11/article/details/6760474 线程池的内容讲的比较全面细致
http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/7451464 Callable和runnable