java线程池原理详解
1 概述
在面向对象编程中，创建和销毁对象是很费时间的，因为创建一个对象要获取内存资源或者其它更多资源，创建线程亦是如此，这导致在高并发中效率低下并且资源耗费严重，因此，池化资源技术应运而生，所以就有了线程池。
2 Executors类
JDK为我们封装了一套操作多线程的框架Executors，常用的方法如下：
newSingleThreadExecutor:
创建一个单线程的线程池,这个线程池有且只有一个线程在工作
newFixedThreadPool:
创建固定大小的线程池,通过带参数创建指定线程数大小,每提交一个任务就会创建一个新的线程,直到达到指定线程数
newCachedThreadPool:
创建一个可缓存的线程池,如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程，那么就会回收部分空闲（60 秒不执行任务）的线程
newScheduledThreadPool:
创建一个无限大小的线程池,每提交一个请求创建一个线程,支持定时和周期性任务执行
其实这些方法最终都是创建了ThreadPoolExecutor 对象，只是传入的参数不同
3 线程池的实现原理
在《阿里巴巴java开发规范》中是禁止使用Executors类创建线程池，必须通过合理设定ThreadPoolExecutor对象参数来创建线程池
看ThreadPoolExecutor源码有这几个参数
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler) {
corePoolSize
核心线程数，当有任务进来的时候，如果当前线程数还未达到 corePoolSize 个数，则创建核心线程，核心线程有几个特点：
- 当线程数未达到核心线程最大值的时候，新任务进来，即使有空闲线程，也不会复用，仍然新建核心线程
- 核心线程一般不会被销毁，即使是空闲的状态，但是如果通过方法allowCoreThreadTimeOut(boolean value) 设置为 true 时，超时也同样会被销毁
- 生产环境首次初始化的时候，可以调用prestartCoreThread() 方法来预先创建所有核心线程，避免第一次调用缓慢
maximumPoolSize
除了有核心线程外，有些策略是当核心线程完全无空闲的时候，还会创建一些临时的线程来处理任务，maximumPoolSize 就是核心线程 + 临时线程的最大上限。临时线程有一个超时机制，超过了设置的空闲时间没有事儿干，就会被销毁。
keepAliveTime
这个就是上面两个参数里所提到的超时时间，也就是线程的最大空闲时间，默认用于非核心线程，通过 allowCoreThreadTimeOut(boolean value) 方法设置后，也会用于核心线程。
unit
这个参数是用来指定keepAliveTime参数的时间单位，秒、分、时等。
workQueue
它是 BlockingQueue类，即阻塞队列。
当核心线程满了并且没有空闲的了，新来的任务就会被放到这个等待队列中。这个参数其实一定程度上决定了线程池的运行策略，为什么这么说呢，因为队列分为有界队列和无界队列。
有界队列： 队列的长度有上限，当核心线程满载的时候，新任务进来进入队列，当达到上限，如果没有核心线程去即时取走处理，这个时候，就会创建临时线程。（警惕临时线程无限增加的风险）
无界队列： 队列没有上限的，当没有核心线程空闲的时候，新来的任务可以无止境的向队列中添加，而永远也不会创建临时线程。（警惕任务队列无限堆积的风险）
threadFactory
它是一个接口，用于实现生成线程的方式、定义线程名格式、是否后台执行等等，可以用 Executors.defaultThreadFactory() 默认的实现即可，也可以使用自定义的线程工厂
handler
当没有空闲的线程处理任务（即核心线程满了，并且都是在运行状态），并且等待队列已满（这里只对有界队列有效），再有新任务进来的话，就要做一些取舍了，而这个参数就是指定取舍策略的，ThreadPoolExecutor类提供了下面四种策略可以选择：
AbortPolicy：直接抛出异常，这是默认策略
DiscardPolicy：直接丢弃任务，但是不抛出异常
DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后将新来的任务加入等待队列
CallerRunsPolicy：由线程池所在的线程处理该任务，比如在 main 函数中创建线程池，如果执行此策略，将有 main 线程来执行该任务
整个线程池的执行过程如下图所示
（1）用户向线程池提交一个任务，线程池首先判断是否有空闲线程，如果有则使用空闲线程处理任务，
（2）如果没有空闲线程，则判断核心线程数corePoolSize是否满了，没满则创建新的线程处理任务
（3）如果核心线程满了，则判断队列workQueue是否满了，如果没满将任务添加到队列中等待有空闲线程来执行任务
（4）如果队列满了，则判断总容量maximumPoolSize是否满了，如果没满则创建临时线程处理任务，临时线程默认情况下，处于空闲状态时间超过keepAliveTime数则被回收
（5）如果总容量maximumPoolSize满了则执行线程拒绝策略handler
3.1 线程池提交任务
向线程池提交任务的方法有两种，分别是submit和execute
源码如下：
从源码可以看出execute方法是提交一个普通的Runnable对象，submit方法既可以提交Runnable对象也可以提交Callable对象，并且具有返回值返回一个Future对象，这个Future对象可以用来判断线程是否执行成功。所以当我们需要判断线程是否执行成功时，可以采用submit方法提交任务，再调用返回的Future对象的get()方法我们最终需要的返回值；如果不关心任务是否执行成功，使用execute方法即可
3.2线程池都有哪些状态
• RUNNING：这是最正常的状态，接受新的任务，处理等待队列中的任务。
• SHUTDOWN：不接受新的任务提交，但是会继续处理等待队列中的任务。
• STOP：不接受新的任务提交，不再处理等待队列中的任务，中断正在执行任务的线程。
• TIDYING：所有的任务都销毁了，workCount 为 0，线程池的状态在转换为 TIDYING 状态时，会执行钩子方法 terminated()。
• TERMINATED：terminated()方法结束后，线程池的状态就会变成这个。