线程池（三）：线程池排队机制
1、为什么JDK1.5引入线程池
在Java中，如果每个任务都创建一个新的thread，开销是非常大的。除了创建和销毁线程的时间开销外，还消耗大量的系统资源。为了规避以上问题，尽可能减少创建和销毁线程的次数，特别是一些资源耗费比较大的线程的创建和销毁，尽量利用已有的线程对象来进行服务，这就是线程池引入的原因。
2、ThreadPoolExecutor类分析
（a）ThreadPoolExecutor构造函数：
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler);
1）corePoolSize 核心线程数
（2）maximumPoolSize 最大线程数
（3）keepAliveTime 线程被回收前的空闲时间
（4）workQueue 任务队列
（5）threadFactory 线程创建工厂
（6）handler 线程池对拒绝任务的处理策略
（b）ThreadPoolExecutor运行原理：
ThreadPoolExecutor将根据corePoolSize和maximumPoolSize设置的值调整线程池大小。当新任务调用方法execute(Runnable)提交时，如果运行的线程少于corePoolSize，则创建新线程来处理请求。如果正在运行的线程数等于corePoolSize时，则新任务被添加到队列中，直到队列满。当队列满了后，会继续开辟新线程来处理任务，但不超过最大线程数。当任务队列满了并且已开辟了最大线程数，此时又来了新任务，ThreadPoolExecutor会拒绝服务。
（c）keepAliveTime注意事项：
/**
* Timeout in nanoseconds for idle threads waiting for work.
* Threads use this timeout when there are more than corePoolSize
* present or if allowCoreThreadTimeOut. Otherwise they wait
* forever for new work.
*/
private volatile long keepAliveTime;
说明：当线程空闲超过keepAliveTime，非核心线程会被回收，若allowCoreThreadTimeOut为true则核心线程也会被回收。
/**
* If false (default), core threads stay alive even when idle.
* If true, core threads use keepAliveTime to time out waiting
* for work.
*/
private volatile boolean allowCoreThreadTimeOut;
说明：默认情况下，核心线程不会被回收；当allowCoreThreadTimeOut为true，核心线程也会被回收。
3、任务队列
BlockingQueue workQueue;
workQueue是一个BlockingQueue接口的对象，仅用于存放Runnable对象。
（1）直接提交（如SynchronousQueue）
直接提交策略表示线程池不对任务进行缓存。新进任务直接提交给线程池，当线程池中没有空闲线程时，创建一个新的线程处理此任务。这种策略需要线程池具有无限增长的可能性。
Executors.newCachedThreadPool()使用SynchronousQueue创建线程池。
（2）无界队列（如不具有预定义容量的LinkedBlockingQueue）
LinkedBlockingQueue将导致当所有 corePoolSize 线程都忙时新任务在队列中等待。这样，创建的线程就不会超过 corePoolSize。（因此，maximumPoolSize 的值也就无效了。）当每个任务完全独立于其他任务，即任务执行互不影响时，适合于使用无界队列。
Executors.newFixedThreadPool(3)使用LinkedBlockingQueue创建线程池。
Executors.newSingleThreadExecutor()使用LinkedBlockingQueue创建线程池。
（3）有界队列（如ArrayBlockingQueue）
有界队列（如ArrayBlockingQueue）有助于防止资源耗尽当最大线程数有限时，但是可能较难调整和控制。队列大小和最大池大小可能需要相互折衷。
（4）优先级队列（如PriorityBlockingQueue）
（5）DelayedWorkQueue
DelayedWorkQueue是ScheduledThreadPoolExecutor的静态内部类。
Executors.newScheduledThreadPool(3)使用DelayedWorkQueue创建线程池。
4、拒绝策略
接口RejectedExecutionHandler提供了拒绝任务处理的自定义方法的机会。在ThreadPoolExecutor中已经包含四种拒绝策略。
（1）AbortPolicy
拒绝策略：抛出运行时异常RejectedExecutionException。
这种策略丢弃任务，并抛出异常。（jdk默认策略）
（2）DiscardPolicy
拒绝策略：不能执行的任务将被丢弃。
这种策略什么都没做。
（3）DiscardOldestPolicy
拒绝策略：如果执行程序尚未关闭，则位于工作队列头部的任务将被删除，然后重试执行程序。
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
if (!e.isShutdown()) {
e.getQueue().poll();
e.execute(r);
}
}
该策略稍微复杂一些，在pool没有关闭的前提下首先丢掉缓存在队列中的最早的任务，然后重新尝试运行该任务。
（4）CallerRunsPolicy
拒绝策略：线程调用运行该任务的 execute 本身。此策略提供简单的反馈控制机制，能够减缓新任务的提交速度。
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
if (!e.isShutdown()) {
r.run();
}
}
这个策略不想放弃执行任务。但是由于池中已经没有任何资源了，那么就直接使用调用该execute的线程本身来执行。