java中线程池有哪几种、以及参数的意义、及工作原理

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我是靠谱客的博主健忘柠檬，最近开发中收集的这篇文章主要介绍java中线程池有哪几种、以及参数的意义、及工作原理，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

使用线程池的好处：
降低资源消耗：通过池化技术重复利用已创建的线程，降低线程创建和销毁造成的损耗。
提高响应速度：任务到达时，无需等待线程创建即可立即执行。
提高线程的可管理性：线程是稀缺资源，不仅会消耗系统资源，还会因为线程的不合理分布导致资源调度失衡，降低系统的稳定性。使用线程池可以进行统一的分配、调优、监控。
提供更多更强大的功能：线程池具备可扩展性，允许开发人员向其中增加更多的功能。比如延时定时线程池ScheduledThreadPoolExecutor，就允许任务延期执行或定期执行。

线程池的种类，目前JDK内置了五种线程池：
1、Excutors.newFixedThreadPool();
创建一个定长线程池，可以控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。
newFixedThreadPool创建的线程池corePoolSize和MaxmumPoolSize是相等的，它使用的阻塞队列是LinkedBlockingQueue。
2、Excutors.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，保证所有任务都按照指定顺序执行。
newSingleThreadExeccutor将corePoolSize和MaxmumPoolSize都设置为1，它使用的阻塞队列是LinkedBlockingQueue。
3、Excutors.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，则创建新线程。
newCachedThreadPool将corePoolSize设置为0；MaxmumPoolSize设置为Integer.MAX_VALUE;它使用的是SynchronousQueue，也就是说来了任务就创建线程运行，如果线程空闲时间超过60秒，就销毁线程。
4、Executors.newScheduledThreadPool();
创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
它的线程数量是固定的，它可安排给定时延迟后运行命令或者定期地执行，这类线程池主要用于执行定时任务和具有固定周期的重复任务。
5、Executors.newWorkStealingPool(); // java8新出
newWorkStralingPool会创建一个含有足够多线程的线程池，来维持相应的并行级别，它会通过工作窃取的方式，使得多核的CPU不会闲置，总会有活着的线程让CPU去运行。
所谓工作窃取，指的是闲置的线程去处理本不属于它的任务。每个处理核，都有一个队列存储需要完成的任务。对于多核的机器来说，当一个核对应的任务处理完毕后，就可以去帮助其他的核处理任务。
newWorkStealingPool方法本质上就是一个ForkJoinPool。

参数的意义：
corePoolSize：线程池的核心线程数。在创建了线程池后，线程池的线程数为0，当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务，当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列当中。也可以预创建线程，主动调用prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法，在任务没有来之前就预创建corePoolSize个线程或者一个线程。
maxmumPoolSize:线程池允许创建的最大线程数。如果队列满了，并且已创建的线程数小于最大线程数，则线程池会再创建新的线程执行任务。值得注意的是如果使用了无界的任务队列这个参数就没有什么效果。
keepAliveTime：线程活动保持时间。线程池的工作线程空闲后，保持存活的时间。所以如果任何很多，并且每个任务执行的时间比较短，可以调大这个时间，提高线程的利用率。
unit：参数keppliveTime的时间单位，有7种取值。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）。
workQueue：任务队列。用于保存等待执行的任务的阻塞队列。可以选择以下几个阻塞队列：
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。
threadFactory：创建线程的工厂。可以通过线程工厂给每个创建出来的线程设置更有意义的名字。
handler：饱和策略。当队列和线程池都满了，说明线程池处于饱和状态，那么必须才去一种策略处理提交的新任务。这个策略默认情况下是AbortPolicy，表示无法处理新任务时抛出异常。
AbortPolicy：直接抛出异常。
CallerRunsPolicy：只用调用者所在的线程来运行任务。
DiscardOldestPolicy：丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务。
DiscardPolicy：不处理，丢弃掉。
也可以根据应用场景需要来实现RejectedExecutionHandler接口自定义策略。

线程池的工作流程（原理）：
1、在创建了线程池后，等待提交过来的任务请求。
2、当调用execute()方法添加一个请求任务时，线程池会做如下判断
2.1 如果正在运行的线程数量小于corePoolSize，那么马上创建线程运行这个任务；
2.2 如果正在运行的线程数量大于或等于corePoolSize，那么将这个任务放入队列；
2.3 如果这时候队列满了且正在运行的线程数量小于maximumPoolSize，那么还是要创建非核心线程立刻运行这个任务了；
2.4 如果队列满了且正在运行的线程数量大于或等于maximumPoolSize，那么线程池会启动饱和拒绝策略来执行。
3、当一个线程完成任务时，它会从队列中取下一个任务来执行。
4、当一个线程无事可做超过一定的时间（keepAliveTime）时，线程池会判断；
如果当前运行的线程数大于corePoolSize，那么这个线程就会被停掉。

如何实现：线程池中的“线程”，其实是被抽象为了一个静态内部类worker，它基于AQS实现，存放在线程池的HashSet works成员变量中。
线程池的基本思想就是：从workQueue中不断取出需要执行的任务，放在works中进行处理。

工作中线程的选择：
线程池不允许使用Executors去创建，而是通过ThreadPoolExector的方式，这样的处理方式会让使用者更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。
说明：Executors返回的线程池对象的弊端如下：
1）FixedThreadPool和SignleThreadPool：
允许的请求队列长度为Integer.MAX_VALUE，可能会堆积大量的请求，从而导致OOM。
2）CachedThreadPool和ScheduledThreadPool：
允许的创建线程数量为Integer.MAX_VALUE，可能会创建大量的线程，从而导致OOM。
所以说应该用使用自定义的线程池。

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