java线程池

线程池是一种池技术，就像连接池一样。线程池本身也是一个对象，这个对象可以管理自己池子中的众多线程，以使他们被高效率的反复利用

• 为何要使用线程池

1. 降低资源消耗，防止资源不足。
   线程也是对象，频繁的创建线程对象，就会频繁的去触发内存分配和内存占用，大量消耗性能，内存占用过多可能会导致内存溢出。
   频繁的创建和销毁线程对象即频繁的消耗cpu，影响服务器性能。
   因为有大量的对象产生，就会有大量的GC回收，大量的gc可能会导致gc抖动，卡顿等现象，也会影响服务器性能。
2. 提高响应速度
   当需要被线程执行的任务到达时，因线程池中已有创建好的线程，所以可以直接用创建好的线程去执行任务，而无需先创建一个线程，然后在执行任务，节省了程序运行时间。
3. 提高线程的可管理性
   可以控制线程的数量和并法数，也可以防止无限制的创建线程数量导致性能和内存溢出等问题。
4. 提供更强大的功能，延时定时线程池
   比如，我们需要一个任务每一秒钟执行一次。

• java线程池种类

1. newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。

2. newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。

3. newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

4. newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行

不过在工作中，如果你使用Executors的方式去创建线程，可能会失业的，原因直接贴上阿里开发手册的说明。

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• 正确创建线程池的姿势

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• 线程池创建线程执行和拒绝策略如下：

当一个任务通过 execute(Runnable) 方法欲添加到线程池时，线程池采用的策略如下（即添加任务的策略）：

如果此时线程池中的数量小于 corePoolSize ，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要创建新的线程来处理被添加的任务。

如果此时线程池中的数量等于 corePoolSize ，但是缓冲队列 workQueue 未满，那么任务被放入缓冲队列。

如果此时线程池中的数量大于 corePoolSize ，缓冲队列 workQueue 满，并且线程池中的数量小于maximumPoolSize ，建新的线程来处理被添加的任务。

如果此时线程池中的数量大于 corePoolSize ，缓冲队列 workQueue 满，并且线程池中的数量等于maximumPoolSize ，那么通过 handler 所指定的策略来处理此任务。

• 使用有界队列时，如果任务队列满了则执行拒绝策略（第二个用的多些）

1. ThreadPoolExecutor.AbortPolicy 丢弃任务，并抛出 RejectedExecutionException 异常。备注：此种方法必须要捕获线程池添加任务代码，不然添加异常就不会走shutdown关闭线程池代码，会导致线程池一直处于未关闭状态。

2. ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：该任务被线程池拒绝，由调用 execute方法的线程执行该任务。备注：其实就是主线程去执行被线程池拒绝的任务。

3. ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy ： 抛弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务。备注：就是移除队列中第一个添加进去的任务，把后来的任务加在队列最后。

4. ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy，丢弃任务，不过也不抛出异常。备注：直接丢弃队列满了之后添加进来的任务。

• 如何优雅的关闭线程池：

线程池有2种关闭方法：

1. shutdown()：线程池拒接收新提交的任务，同时等待线程池里的任务执行完毕后关闭线程池。
2. shutdownNow() ：线程池拒接收新提交的任务，同时立马关闭线程池，线程池里的任务不再执行，并能获取未被执行的任务。

关闭线程池的时候，线程池中的线程有4种状态：

1. 处于空闲状态 — shutdown: 正常退出，shutdownNow: 正常退出
2. 处于正在处理任务的状态 — shutdown: 任务处理完成正常退出，shutdownNow: 任务处理完成正常退出
3. 处于正在从任务队列读取任务的状态— shutdown: 继续读取并任务执行，直到所有任务全部执行完毕退出，shutdownNow: 停止读取并退出
4. 处于阻塞状态— shutdown: 线程继续阻塞，并等待阻塞结束继续执行任务，shutdownNow: 抛出InterruptedException异常

所以，我们该如何正确关闭线程池

• 当调用shutdownNow()方法时，如果确定可能会有阻塞的任务存在，一定要捕获异常进行处理
• 当调用shutdown()方法时，一定要确保任务里不会有永久阻塞等待的线程，否则线程池就关闭不了，不行的话可以等待一段时间后调用shutdownNow()方法

如果要在线程池任务执行完关闭之后才能执行其他的主逻辑，那么我们就必须要等到线程池任务全部执行结束，需要注意的是，不管是shutdown还是shutdownNow方法，其实都是发起线程关闭，但是线程池此时并不一定完全关闭了，因为可能有线程还在执行任务或者队列里还有任务等待执行，所以我们需要通过pool.awaitTermination(2, TimeUnit.SECONDS)方法去判断线程池是否真的完全关闭了

• pool.awaitTermination(2, TimeUnit.SECONDS)
  第一个参数为时间，第二个参数为单位
  这是一个阻塞方法，返回true和false，线程池关闭为true，未关闭为false
  在指定时间内，如果线程池关闭了，此方法结束阻塞，返回true，继续执行之后的代码
  在指定时间内，如果线程池未关闭，会一直阻塞，直到指定时间到了返回false。
  注意：此方法为阻塞方法，如果任务没有结束，子线程会阻塞于此，主线程也会被阻塞等待，当需要线程池的任务全部结束才能执行主线程时，可以用此方法，输入一个时间比较长的参数
  所以，一般shutdown()或者shutdownNow()方法要配合awaitTermination()方法一起使用。

其实关键就在于是否有阻塞的任务，下面是一种参考处理方法

threadPool.shutdown(); // Disable new tasks from being submitted
        // 设定最大重试次数
        try {
            // 等待 60 s
            if (!threadPool.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {
                // 调用 shutdownNow 取消正在执行的任务
                threadPool.shutdownNow();
                // 再次等待 60 s，如果还未结束，可以再次尝试，或者直接放弃
                if (!threadPool.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS))
                    System.err.println("线程池任务未正常执行结束");
            }
        } catch (InterruptedException ie) {
            // 重新调用 shutdownNow
            threadPool.shutdownNow();
        }

线程关闭的参考资料：
https://www.cnblogs.com/qingquanzi/p/9018627.html
https://cloud.tencent.com/developer/article/1523115
https://blog.csdn.net/chun_hua_xue_yue/article/details/96475075