Java中的线程池

为什么使用线程池？

线程池主要目的是为了`重复利用线程，提高系统效率`。Thread是一个重量级的资源，创建、启动以及销毁都是比较耗费系统资源的，因此对线程的重复利用一种是非常好的程序设计习惯，加之系统中可创建的线程数量是有限的，线程数量和系统性能是一种抛物线的关系，也就是说当线程数量达到某个数值的时候，性能反倒会降低很多，因此对线程的管理，尤其是数量的控制更能直接决定程序的性能。
--------------------------------------------------------------------读书笔记摘自书名：Java高并发编程详解：多线程与架构设计作者：汪文君

线程池主要目的是为了重复利用线程，提高系统效率。Thread是一个重量级的资源，创建、启动以及销毁都是比较耗费系统资源的，因此对线程的重复利用一种是非常好的程序设计习惯，加之系统中可创建的线程数量是有限的，线程数量和系统性能是一种抛物线的关系，也就是说当线程数量达到某个数值的时候，性能反倒会降低很多，因此对线程的管理，尤其是数量的控制更能直接决定程序的性能。

--------------------------------------------------------------------读书笔记摘自书名：Java高并发编程详解：多线程与架构设计作者：汪文君

Java中的线程池是运用场景最多的`并发框架`，几乎所有需要异步或并发执行任务的程序都可以使用线程池。在开发过程中，合理地使用线程池能够带来`3个好处`。
第一：`降低资源消耗`。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
第二：`提高响应速度`。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
第三：`提高线程的可管理性`。线程是稀缺资源，如果无限制地创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一分配、调优和监控。但是，要做到合理利用线程池，必须对其实现原理了如指掌。
--------------------------------------------------------------------------读书笔记摘自书名：Java并发编程的艺术作者：方腾飞；魏鹏；程晓明

线程池原理 && 线程池处理流程

线程池的创建

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.corePoolSize = corePoolSize;this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;this.workQueue = workQueue;this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);this.threadFactory = threadFactory;this.handler = handler;
}

参数	功能
`corePoolSize` `核心线程数` `线程池的大小`	the number of threads to `keep in the pool`, even if they are idle.
`maximumPoolSize` `线程池最大数量`	the `maximum` number of threads to allow in the pool.

`keepAliveTime`	when the number of threads is greater than the core, this is `the maximum time` that excess idle threads will `wait` for new tasks before terminating.
`unit`	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）和纳秒（`NANOSECONDS`，千分之一微秒）。

`BlockingQueue<Runnable> workQueue`	the queue to use for `holding tasks` before they are executed. This queue will hold only the Runnable tasks submitted by the execute method. 线程池任务队列

`threadFactory` `创建线程的工厂`	the factory to use when the executor creates a new thread

`RejectedExecutionHandler handler` `拒绝策略`	the handler to use when execution is blocked because the thread bounds and queue capacities are reached 当队列和线程池都满了，说明线程池处于饱和状态，那么必须采取一种策略处理提交的新任务。线程池饱和策略

向线程池提交任务

public interface Executor {void execute(Runnable command);
}

public interface ExecutorService extends Executor {Future<?> submit(Runnable task);
}

execute && submit
`execute()`方法用于提交不需要返回值的任务，所以无法判断任务是否被线程池执行成功。
`executorService.execute(new RunnableTask("任务"));`

`submit()`方法用于提交需要返回值的任务。线程池会返回一个future类型的对象。通过这个future对象可以判断任务是否执行成功，并且可以通过future的get()方法来获取返回值，get()方法会阻塞当前线程直到任务完成，而使用get（long timeout，TimeUnit unit）方法则会阻塞当前线程一段时间后立即返回，这时候有可能任务没有执行完。
`executorService.submit(new RunnableTask("任务"));`
`Future<String> future = executorService.submit(new CallableTask("name"));`

关闭线程池

shutdown && shutdownNow
`executorService.shutdown();`
`executorService.shutdownNow();`

它们的原理是`遍历`线程池中的工作线程，然后逐个调用线程的 `interrupt` 方法来中断线程，所以无法响应中断的任务可能永远`无法终止`。但是它们存在一定的区别，`shutdownNow` 首先将线程池的状态设置成`STOP`，然后尝试停止所有的`正在执行`或`暂停`任务的线程，并返回`等待执行`任务的列表，而 `shutdown` 只是将线程池的状态设置成`SHUTDOWN`状态，然后中断所有`没有正在执行`任务的线程。

只要调用了这两个关闭方法中的任意一个，`isShutdown` 方法就会返回`true`。当所有的任务都已关闭后，才表示线程池关闭成功，这时调用 `isTerminaed` 方法会返回`true`。至于应该调用哪一种方法来关闭线程池，应该由提交到线程池的任务特性决定，通常调用shutdown方法来关闭线程池，如果任务不一定要执行完，则可以调用shutdownNow方法。