总结 java线程池及其用法

一、常见线程池

并发编程离不开线程的使用，线程离不开线程池的使用。这里简单总结下ThreadPoolExecutor的参数及场景。
Executors 是 JUC提供的线程池使用工具类，里面定义了四种线程池的生成方法，我们从这里入手进行解释。

1. 只有一个线程的线程池

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();

singleThreadExecutor是只有一个线程的线程池，十分干脆没啥说的，下图是newSingleThreadExecutor方法内部实现，ThreadPoolExecutor构造参数里面的第一个corePoolSize和maximumPoolSize都是1，这两个参数分别代表核心线程数和最大线程数。

2. 固定数量线程的线程池

ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);

fixedThreadPool 是固定线程数量的线程池，核心线程数、最大线程数都是这个固定数量，除此之外与singleThreadExecutor 完全一样。

3. 可以缓存空闲线程的线程池

 ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();

cachedThreadPool 是可以缓存空闲线程的线程池，怎么缓存呢？ ** ThreadPoolExecutor构造方法提供了一个参数叫做 keepAliveTime，这个参数表示非核心线程空闲后的存活时间，一旦空闲超过这个时间该线程就会被销毁。 **
可以回头去看上面两种线程池这个参数都是0L，表示非核心的线程在执行完任务后会直接销毁，而cachedThreadPool默认会保留60s，这就是缓存线程的原理。

4. 可以延时/定时的线程池

ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(2);
        // 10s后再执行该任务
        scheduledExecutorService.schedule(()-> System.out.println("执行任务"),10,TimeUnit.SECONDS);
        // 第一次是0s后执行，之后每隔10s执行一次
        scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(()-> System.out.println("执行任务"),0,10,TimeUnit.SECONDS);

scheduledExecutorService 与 之前三种最大的不同点在于，之前三种是通过new ThreadPoolExecutor得到的，而定时类线程池是通过new ScheduledThreadPoolExecutor得到的，ScheduledThreadPoolExecutor是ThreadPoolExecutor的子类，封装了定时的特性。
延时又是如何实现的呢？ThreadPoolExecutor有一个参数叫做workQueue，我们提交一个任务到线程池后，线程池会先将任务放入到这个队列中，然后线程池再按照规则指定一个线程来执行这个任务。这里的workQueue可以设置为DelayedWorkQueue，以此实现任务的延时执行。

二、ThreadPoolExecutor

通过上面几种线程池的介绍，我们知道这些线程池都是从ThreadPoolExecutor通过一些构造参数的设置得到的，下面就来看一看这个神奇的构造函数。

 /**
         *  核心线程数、最大线程数、非核心线程数多久被销毁、keepAliveTime的单位、队列（一般为sync、有界、无界三种）、拒绝策略(默认为AbortPolicy,有长任务时可以考虑DiscardOldestPolicy)
         */
        ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(1,10,60L
                , TimeUnit.MILLISECONDS,new ArrayBlockingQueue<Runnable>(1),new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

• corePoolSize : 核心线程数。常备线程，这些线程空闲 也不会丢弃。
• maxiumPoolSize : 最大线程数。代表线程最多能开多少个，若是超过这个数值，新来的任务就需要执行拒绝策略。
• keepAliveTime : 空闲线程存活时间。如前面所说，非核心线程再工作完后一般是直接销毁，如果想让其保留一段时间，可以设置该参数。
• workQueue : 工作队列，常用的有sync、ArrayBlocking、LinkedBlocking，分别代表无队列、有界队列、无界队列。也可以自己实现该队列，DelayQueue就是另外一种特殊的队列实现，只有队列中的元素过期了才能出队列。
• handler ： 拒绝策略。
  • AbortPolicy : 丢弃新来的任务并抛出RejectedExecutionException异常。
  • DiscardPolicy ： 丢弃新来的任务，但是不抛出异常。
  • DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新提交被拒绝的任务。
  • CallerRunsPolicy：由调用线程（提交任务的线程）处理该任务。

ThreadPoolExecutor的核心参数大致如上所述，但是如何组合去使用他们，在什么样的场景下使用还是个问题。

三、使用场景。

1. 需要持续的处理大量、执行时间段的任务，如何设置线程池的参数？
   线程数设置为与cpu核心接近的数量，减少频繁的线程上下文切换。
   增长keepAliveTime或将核心线程数和最大线程数设置一样，减少频繁的线程创建。
2. 需要处理少量、执行时间长的任务，如何设置？
   如果任务为IO密集型，cpu压力不大，可以适当加大线程数量。
   如果任务为计算密集型，cpu本身就压力很大，那么还是将线程与核心数相近，减少线程切换。
   同时需要考虑将拒绝策略设置为 DiscardOldestPolicy ，防止有任务太长时间阻塞。
3. 任务绝大多数都是短的，少部分是长任务，如何设置？
   线程数同1，主要还是考虑拒绝策略，不能让这些少量的长任务阻塞整个线程池。

四、自定义线程池demo

 public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        /**
         *  核心线程数、最大线程数、非核心线程数多久被销毁、keepAliveTime的单位、队列（一般为sync、有界、无界三种）、拒绝策略(默认为AbortPolicy,有长任务时可以考虑DiscardOldestPolicy)
         *  ForkJoinPool 不同于其他线程池。
         */
        ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(1,10,60L
                , TimeUnit.MILLISECONDS,new ArrayBlockingQueue<Runnable>(1),new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy().AbortPolicy());

        // submit可以传入callable，返回future。
        Future<Integer> future = poolExecutor.submit(() -> {
             Thread.sleep(1000);
             return 1;
        });

        while( !future.isDone() ){
            System.out.println("等待计算线程给我数据");
        }
        System.out.println( future.get() );

        if( !poolExecutor.isShutdown() ){
            poolExecutor.shutdown();
        }
     }