面向就业的学习历程day2--线程池

1.线程池是什么

线程池解决的核心问题就是资源管理问题。

1.1解决的问题

在并发条件下，系统不能够确定在任意时刻中，有多少任务需要执行，有多少资源需要投入。这种不确定性将带来以下若干问题：

1. 频繁申请/销毁资源和调度资源，将带来额外的消耗
2. 对资源无限申请缺少抑制手段，易引发系统资源耗尽的风险
3. 系统无法合理管理内部的资源分布，会降低系统的稳定性

1.2如何解决

池化（Pooling）

线程池在内部实际上构建了一个生产者消费者模型，将线程和任务两者解耦，并不直接关联，从而良好的缓冲任务，复用线程。
线程池的运行主要分成两部分：任务管理、线程管理。
任务管理部分充当生产者的角色，当任务提交后，线程池会判断该任务后续的流转：

1. 直接申请线程执行该任务；
2. 缓冲到队列中等待线程执行；
3. 拒绝该任务。

线程管理部分是消费者，它们被统一维护在线程池内，根据任务请求进行线程的分配，当线程执行完任务后则会继续获取新的任务去执行，最终当线程获取不到任务的时候，线程就会被回收

2.核心参数

构造器

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

corePoolSize（核心线程数量）：向线程池提交一个任务，此时，若线程池已创建的线程数小于corePoolSize，即便此时存在空闲线程，也会通过创建一个新线程来执行该任务，直到已创建的线程数大于或等于corePoolSize

maximumPoolSize（最大线程数量）：线程池所允许的最大同时可执行线程数量。当队列满了，且已创建的线程数小于maximumPoolSize，则线程池会创建新的线程来执行任务

keepAliveTime（线程存活保持时间）：当线程池中线程数大于核心线程数时，线程的空闲时间如果超过线程存活时间，那么这个线程就会被销毁，直到线程池中的线程数小于等于核心线程数

workQueue（任务队列）：用于传输和保存等待执行任务的阻塞队列

handler（线程饱和策略）：拒绝策略

3.工作流程

任务调度是线程池的主要入口，当用户提交了一个任务，接下来这个任务将如何执行都是由这个阶段决定的

执行过程如下：

1. 首先检测线程池运行状态¹，如果不是RUNNING，则直接拒绝，县城吹要保证在RUNNING的状态下执行任务
2. 如果workerCount < corePoolSize，则创建并启动一个线程来执行新提交的任务
3. 如果workerCount >= corePoolSize，且线程池内的阻塞队列未满，则将任务添加到该阻塞队列中
4. 如果workerCount < maximumPoolSize，且线程池内的阻塞队列已满，则创建并启动一个线程来执行新提交的任务
5. 如果workerCount >= maximumPoolSize，并且线程池内的阻塞队列已满，则根据拒绝策略来处理该任务，默认的处理方式是直接抛异常
   

4.拒绝策略

任务拒绝模块是线程池的保护部分，上述的1和5会采用拒绝策略，保护线程池。有四种拒绝策略

1. ThreadPoolExecutor.AbortPolicy
   线程池的默认拒绝策略为Abort Policy，即丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常
2. DiscardPolicy
   丢弃任务，但是不抛出异常。如果线程队列已满，则后续提交的任务都会被丢弃，且是静默丢弃
3. DiscardOldestPolicy
   丢弃队列最前面的任务，然后重新提交被拒绝的任务
4. CallersRunsPolicy
   由调用线程处理该任务

参考文章:
Java线程池实现原理.
线程池主要参数及作用.

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1. 五个状态：running、shutdown、stop、tidying、terminated ↩︎