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Java创建线程池

线程池：4大方法，7大参数，4种拒绝策略

池化技术：把一些能够复用的东西（比如说数据库连接、线程）放到池中，避免重复创建、销毁的开销，从而极大提高性能。

优点：

1. 降低系统资源消耗，通过重用已存在的线程，降低线程创建和销毁造成的消耗；
2. 提高系统响应速度，当有任务到达时，无需等待新线程的创建便能立即执行；
3. 方便线程并发数的管控，线程若是无限制的创建，不仅会额外消耗大量系统资源，更是占用过多资源而阻塞系统或oom等状况，从而降低系统的稳定性。线程池能有效管控线程，统一分配、调优，提供资源使用率；
4. 更强大的功能，线程池提供了定时、定期以及可控线程数等功能的线程池，使用方便简单。

线程池的创建不建议使用Executors（因为会发生内存溢出OOM），所以要通过ThreadPoolExecutors创建

四大方法

newCachedThreadPool :创建一个可缓存的无界线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空线程，若无可回收，则新建线程。当线程池中的线程空闲时间超过60s，则会自动回收该线程，当任务超过线程池的线程数则创建新的线程，线程池的大小上限为Integer.MAX_VALUE,可看作无限大。

newFixedThreadPool:创建一个指定大小的线程池，可控制线程的最大并发数，超出的线程会在LinkedBlockingQueue阻塞队列中等待

newSingleThreadExecutor:创建一个单线程化的线程池，它只有一个线程，用仅有的一个线程来执行任务，保证所有的任务按照指定顺序（FIFO，LIFO，优先级）执行，所有的任务都保存在队列LinkedBlockingQueue中，等待唯一的单线程来执行任务。

newScheduledThreadPool：创建一个定长的线程池，可以指定线程池核心线程数，支持定时及周期性任务的执行

public class Test1 { 
   
    public static void main(String[] args) { 
   
        ExecutorService newCachedThreadPool =  Executors.newCachedThreadPool(); //无边界，根据情况自动创建线程池大小
        ExecutorService newFixedThreadPool =  Executors.newFixedThreadPool(5);//创建一个指定大小的线程池
        ExecutorService newSingleThreadExecutor =  Executors.newSingleThreadExecutor(); //创建一个单线程化的线程池

        for (int i = 0; i < 10; i++) { 
   
            newCachedThreadPool.execute(()->{ 
   
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            });
        }
        System.out.println("============================");
        for (int i = 0; i < 10; i++) { 
   
            newFixedThreadPool.execute(()->{ 
   
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            });
        }
        System.out.println("============================");
        for (int i = 0; i < 10; i++) { 
   
            newSingleThreadExecutor.execute(()->{ 
   
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            });
        }

    // 关闭线程池
        newCachedThreadPool.shutdown();
        newFixedThreadPool.shutdown();
        newSingleThreadExecutor.shutdown();
    }
}

七大参数

1. corePoolSize（线程池基本大小）：当向线程池提交一个任务时，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时，才会根据是否存在空闲线程，来决定是否需要创建新的线程。除了利用提交新任务来创建和启动线程（按需构造），也可以通过 prestartCoreThread() 或 prestartAllCoreThreads() 方法来提前启动线程池中的基本线程。
2. maximumPoolSize（线程池最大大小）：线程池所允许的最大线程个数。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。另外，对于无界队列，可忽略该参数。
3. keepAliveTime（线程存活保持时间）：默认情况下，当线程池的线程个数多于corePoolSize时，线程的空闲时间超过keepAliveTime则会终止。但只要keepAliveTime大于0，allowCoreThreadTimeOut(boolean) 方法也可将此超时策略应用于核心线程。另外，也可以使用setKeepAliveTime()动态地更改参数。
4. unit（存活时间的单位）：时间单位，分为7类，从细到粗顺序：NANOSECONDS（纳秒），MICROSECONDS（微妙），MILLISECONDS（毫秒），SECONDS（秒），MINUTES（分），HOURS（小时），DAYS（天）；
5. workQueue（任务队列）：用于传输和保存等待执行任务的阻塞队列。可以使用此队列与线程池进行交互：
   1. 如果运行的线程数少于 corePoolSize，则 Executor 始终首选添加新的线程，而不进行排队。
   2. 如果运行的线程数等于或多于 corePoolSize，则 Executor 始终首选将请求加入队列，而不添加新的线程。
   3. 如果无法将请求加入队列，则创建新的线程，除非创建此线程超出 maximumPoolSize，在这种情况下，任务将被拒绝。
6. threadFactory（线程工厂）：用于创建新线程。由同一个threadFactory创建的线程，属于同一个ThreadGroup，创建的线程优先级都为Thread.NORM_PRIORITY，以及是非守护进程状态。threadFactory创建的线程也是采用new Thread()方式，threadFactory创建的线程名都具有统一的风格：pool-m-thread-n（m为线程池的编号，n为线程池内的线程编号）;
7. handler（线程饱和策略）：当线程池和队列都满了，则表明该线程池已达饱和状态。
   1. ThreadPoolExecutor.AbortPolicy：处理程序遭到拒绝，则直接抛出运行时异常 RejectedExecutionException。(默认策略)
   2. ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：调用者所在线程来运行该任务，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。
   3. ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：无法执行的任务将被删除。
   4. ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：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，然后重新尝试执行任务（如果再次失败，则重复此过程）。

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory,
                          RejectedExecutionHandler handler) { 
   
    if (corePoolSize < 0 ||
        maximumPoolSize <= 0 ||
        maximumPoolSize < corePoolSize ||
        keepAliveTime < 0)
        throw new IllegalArgumentException();
    if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
        throw new NullPointerException();
    this.acc = System.getSecurityManager() == null ?
        null :
    AccessController.getContext();
    this.corePoolSize = corePoolSize;
    this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
    this.workQueue = workQueue;
    this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
    this.threadFactory = threadFactory;
    this.handler = handler;
}

线程池底层ThreadPoolExecutor底层实现的步骤：

1. 当线程数小于核心线程数时,创建线程
2. 当线程数大于等于核心线程数时,且任务队列未满时,将任务放入任务队列
3. 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列已满
   3.1 若线程数小于最大线程数,创建线程
   3.2 若线程数等于最大线程数,抛出异常,拒绝任务

手动创建线程池

public class Test2 { 
   
    public static void main(String[] args) { 
   
        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
                2, //核心线程数
                5,//最大线程数
                3,//超时等待时间
                TimeUnit.SECONDS,//超时等待的单位
                new LinkedBlockingQueue<>(3),//阻塞队列
                Executors.defaultThreadFactory(),//线程工厂 一般使用这个默认的
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()//拒绝策略
        );
        //当队列满时就会触发最大线程数，让他创建线程，但是不会超过给定大小5个（说白了还能创建的就是3个）
        for (int i = 0; i < 8; i++) { 
   
            executor.execute(()->{ 
   
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                System.out.println("=================================");
            });
        }
    }
}

四种拒绝策略

它们分别是AbortPolicy,CallerRunsPolicy,DiscardOldestPolicy和DiscardPolicy

AbortPolicy

终止策略，这是ThreadPoolExecutor线程池默认的拒绝策略，程序将会抛出RejectedExecutionException异常。

CallerRunsPolicy

调用者运行策略，线程池中没办法运行，那么就由提交任务的这个线程运行（哪儿来的回哪儿儿去~）。

DiscardOldestPolicy

丢弃最早未处理请求策略，丢弃最先进入阻塞队列的任务以腾出空间让新的任务入队列。

DiscardPolicy

丢弃策略，什么都不做，即丢弃新提交的任务。

最大线程数的设置

1. 对于CPU密集型任务：线程池中线程个数应尽量少，不应大于CPU核心数；

System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors());

2. 对于IO密集型任务：由于IO操作速度远低于CPU速度，那么在运行这类任务时，CPU绝大多数时间处于空闲状态，那么线程池可以配置尽量多些的线程，以提高CPU利用率；
3. 对于混合型任务：可以拆分为CPU密集型任务和IO密集型任务，当这两类任务执行时间相差无几时，通过拆分再执行的吞吐率高于串行执行的吞吐率，但若这两类任务执行时间有数据级的差距，那么没有拆分的意义。

线程池监控

利用线程池提供的参数进行监控：

• taskCount：线程池需要执行的任务数量。
• completedTaskCount：线程池在运行过程中已完成的任务数量，小于或等于taskCount。
• largestPoolSize：线程池曾经创建过的最大线程数量，通过这个数据可以知道线程池是否满过。如等于线程池的最大大小，则表示线程池曾经满了。
• getPoolSize：线程池的线程数量。如果线程池不销毁的话，池里的线程不会自动销毁，所以这个大小只增不减。
• getActiveCount：获取活动的线程数。