Executors创建ExecutorService（线程池）的常用方法

一、线程池的创建

JDK中提供了4个可重载的构造方法来创建一个线程池，参数少的构造方法将使用默认的参数调用参数多的构造方法。

构造方法：

public  ThreadPoolExecutor( int corePoolSize,
                        int maximumPoolSize,
                        long keepAliveTime,
                       TimeUnit unit,
                       BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
      this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
         Executors. defaultThreadFactory(),  defaultHandler);
  }

参数说明：

1. corePoolSize（核心线程数）：线程池中保持活动状态的最小线程数，即使是空闲状态也不会被回收。

2. maximumPoolSize（最大线程数）：线程池中允许存在的最大线程数，包括核心线程数和非核心线程数。

3. keepAliveTime（线程空闲时间）：当线程池中的线程数超过核心线程数时，空闲线程等待新任务的最长时间，超过这个时间将被回收销毁。

4. TimeUnit（时间单位）：设置keepAliveTime的时间单位，可选的单位有天（DAYS），小时（HOURS），分钟（MINUTES），毫秒(MILLISECONDS)，微秒(MICROSECONDS, 千分之一毫秒)和毫微秒(NANOSECONDS, 千分之一微秒)。

5. workQueue（任务队列）：用于存放等待执行的任务的阻塞队列，可以选择不同类型的队列，如:
   ArrayBlockingQueue：是一个基于数组结构的有界阻塞队列，此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。
   LinkedBlockingQueue：一个基于链表结构的阻塞队列，此队列按FIFO （先进先出） 排序元素，吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue。静态工厂方法Executors.newFixedThreadPool()使用了这个队列。
   SynchronousQueue：一个不存储元素的阻塞队列。每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作一直处于阻塞状态，吞吐量通常要高于LinkedBlockingQueue，静态工厂方法Executors.newCachedThreadPool使用了这个队列。
   PriorityBlockingQueue：一个具有优先级的无限阻塞队列。

6. threadFactory（线程工厂）：用于创建线程的工厂类，可以自定义线程的名称、优先级等属性。

7. rejectedExecutionHandler（任务拒绝策略）：当线程池无法接收新任务时，执行的策略，如抛出异常、丢弃任务或者调用主线程来执行任务。

核心线程、最大线程数、线程空闲时间之间的关系：

当有新任务提交到线程池时，首先线程池会尝试使用核心线程来处理任务。
当核心线程都在执行任务且工作队列已满时，线程池会创建新的非核心线程来处理任务，直到达到最大线程数。
当非核心线程完成任务后，如果在线程空闲时间内没有新任务提交，这些线程将被销毁，以避免线程过多占用系统资源。

二、Executors提供了创建ThreadPoolExecutor的常用方法，主要有：
参考博客：https://blog.csdn.net/u014644594/article/details/103294628

1、 Executors.newFixedThreadPool(int nThreads);

说明：创建固定大小(nThreads, 大小不能超过int的最大值)的线程池

// 线程数量  int nThreads = 20;
// 创建executor 服务
 ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(nThreads) ;

重载后的版本，需要传入实现了ThreadFactory接口的对象。

   ExecutorService executor = Executors. newFixedThreadPool(nThreads, threadFactory);

说明：创建固定大小(nThreads, 大小不能超过int的最大值) 的线程池，缓冲任务的队列为LinkedBlockingQueue,大小为整型的最大数，当使用此线程池时，在同执行的任务数量超过传入的线程池大小值后，将会放入LinkedBlockingQueue，在LinkedBlockingQueue中的任务需要等待线程空闲后再执行，如果放入LinkedBlockingQueue中的任务超过整型的最大数 时，抛出RejectedExecutionException。

2、Executors.newSingleThreadExecutor()：创建大小为1的固定线程池。

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();

重载后的版本，需要多传入实现了ThreadFactory接口的对象。

ExecutorService executor = Executors. newSingleThreadScheduledExecutor(ThreadFactory threadFactory) 

说明：创建大小为1的固定线程池，执行任务的线程只有一个,其它的（任务）task都放在LinkedBlockingQueue中排队等待执行。

3、Executors.newCachedThreadPool()；创建corePoolSize为0，最大线程数为整型的最大数，线程 keepAliveTime为1分钟，缓存任务的队列为SynchronousQueue的线程池。

ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool()；

当然也可以以下面的方式创建，重载后的版本，需要多传入实现了ThreadFactory接口的对象。

ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory) ;

说明：使用时，放入线程池的task任务会复用线程或启动新线程来执行，注意事项：启动的线程数如果超过整型最大值后会抛出RejectedExecutionException异常，启动后的线程存活时间为一分钟。

4、Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize):创建corePoolSize大小的线程池。

// 线程数量 int corePoolSize= 20;

// 创建executor 服务 
 ExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(corePoolSize) ;

重载后的版本，需要多传入实现了ThreadFactory接口的对象。

ExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(corePoolSize, threadFactory) ；

说明：线程keepAliveTime为0，缓存任务的队列为DelayedWorkQueue，注意不要超过整型的最大值。

备注：

FixedThreadPool 模式会使用一个优先固定数目的线程来处理若干数目的任务。规定数目的线程处理所有任务，一旦有线程处理完了任务就会被用来处理新的任务(如果有的话)。这种模式与上面的 CachedThreadPool是不同的。
CachedThreadPool 模式下处理一定数量的任务的线程数目是不确定的。而FixedThreadPool模式下最多的线程数目是一定的。
SingleThreadExecutor 模式只会创建一个线程。它和FixedThreadPool比较类似，不过线程数是一个。 如果多个任务被提交给SingleThreadExecutor的话 ，那么这些任务会被保存在一个队列中，并且会按照任务提交的顺序，一个先执行完成再执行另外一个线程。 SingleThreadExecutor模式可以保证只有一个任务会被执行。 这种特点可以被用来处理共享资源的问题而不需要考虑同步的问题。

即在Java中，常见的线程池类型包括以下几种：：

• FixedThreadPool（固定大小线程池）：该线程池维护一个固定数量的线程。无论任务多少，都只会创建固定数量的线程来执行任务。当所有线程都处于忙碌状态时，新任务将被放入队列等待。
• CachedThreadPool（缓存线程池）：该线程池根据任务的数量动态调整线程的数量。如果有可用的空闲线程，则会重用它们；如果没有可用的线程，则会创建新的线程。如果线程空闲时间过长，超过一定阈值，那么这些空闲线程将会被终止并移除。
• SingleThreadPool（单线程池）：该线程池只包含一个线程，用于顺序执行所有任务。即使任务异常或终止，也会有新线程取代它。适用于需要按顺序执行任务的场景。
• ScheduledThreadPool（调度线程池）：该线程池用于执行延迟任务或周期性任务。可以指定任务的执行时间或间隔，并由线程池自动触发执行。
• WorkStealingPool（工作窃取线程池）：该线程池是Java
  8新增的一种线程池类型，基于Fork/Join框架实现。它使用一种工作窃取算法，可以高效地处理大量的任务。它会尝试从其他线程的队列中“窃取”任务来执行。

线程的状态：
在线程的生命周期中，线程可以处于不同的状态。Java中的线程共有6种状态：

1. 新建（New）：通过创建Thread对象来新建一个线程，但还未调用start方法。
2. 可运行（Runnable）：线程正在Java虚拟机中执行，或者等待系统资源的分配，在就绪队列中等待被调度执行。
3. 运行（Running）：线程正在执行其任务代码。
4. 阻塞（Blocked）：线程被阻塞并等待监视器锁，通常发生在获取同步锁失败、执行sleep方法或等待输入输出等操作时。
5. 等待（Waiting）：线程正在等待其他线程的特定操作，通过调用wait或join方法等进入该状态。
6. 终止（Terminated）：线程已经执行完其任务代码，终止运行。

yield、sleep、wait和join是Java中用于线程控制的方法，它们之间有以下区别：

1. yield()方法：

   • yield()方法是Thread类的静态方法，可以通过Thread.yield()调用。
   • yield()方法会让当前线程主动放弃CPU执行时间，使得其他具有相同优先级的线程有机会执行。
   • yield()方法不会进入阻塞状态，而是重新进入就绪状态，等待CPU调度器分配执行时间。

2. sleep()方法：

   • sleep()方法是Thread类的静态方法，可以通过Thread.sleep()调用。
   • sleep()方法会使当前线程暂停执行，进入阻塞状态，但不会释放锁资源。
   • sleep()方法参数为时间，指定线程暂停的时间段，单位是毫秒（也可以使用纳秒）。
   • 在睡眠时间结束后，线程会重新进入就绪状态，等待CPU执行。

3. wait()方法：

   • wait()方法是Object类的方法，可以通过对象实例调用。
   • wait()方法会使当前线程暂停执行，进入阻塞状态，同时释放对象的同步锁资源。
   • wait()方法必须在synchronized代码块或方法中调用。
   • 调用wait()方法后，必须通过其他线程调用该对象的notify()或notifyAll()方法来唤醒等待的线程。

4. join()方法：

   • join()方法是Thread类的方法，可以通过Thread.join()调用。
   • join()方法会让当前线程等待被调用线程执行完毕，即当前线程暂停执行，直到被调用线程执行完毕或超时。
   • join()方法可以用于线程间的协作，使得多个线程按预期的顺序执行。
   • 如果调用join()方法的线程已经是终止状态（Terminated），那么join()方法会立即返回。

总结：
yield()方法是让出CPU执行时间给同优先级的其他线程；
sleep()方法是使当前线程暂停执行一段时间；
wait()方法是使当前线程进入阻塞状态并释放锁资源，需要通过其他线程来唤醒；
join()方法是让当前线程等待被调用线程执行完毕。

线程池的使用，可参考博客：https://blog.csdn.net/m0_53714343/article/details/131438982