Java并发编程笔记6：线程池的使用

ThreadPoolExecutor

在 Executoors 中的 newChachedThreadPool, newFixedThreadPool, newScheduledThreadExecutor 的工厂方法返回的都是 ThreadPoolExecutor 对象。如果默认的执行策略不能满足需求，可以通过 ThreadPoolExecutor 的构造函数进行实例化，根据自己的需求定制。

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ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,//线程池基本大小
                   int maximumPoolSize, //线程池最大尺寸
                   long keepAliveTime, //线程空闲后的存活时间
                   TimeUnit unit, 
                   BlockingQueue<Runnable> workQueue, //任务队列
                   ThreadFactory threadFactory, //线程工厂  
                   RejectedExecutionHandler handler) //饱和策略

线程创建和销毁

• corePoolSize是线程池的基本大小，即在没有任务执行时线程池的大小。
  • 在创建了线程池后，默认情况下，线程池中并没有任何线程，而是等待有任务到来才创建线程去执行任务。
  • 可以调用prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法预创建线程，即在没有任务到来之前就创建corePoolSize个线程或者一个线程。
  • 默认情况下，在创建了线程池后，线程池中的线程数为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
  • 在工作队列满了的情况下才会创建超出这个数量的线程。
• maximumPoolSize是线程池的最大尺寸，表示可以同时活动的线程数量的上限。
• keepAliveTime 和 unit 共同表示了线程空闲后的存活时间
  • 默认情况下，只有当线程池中的线程数大于corePoolSize时，keepAliveTime才会起作用，直到线程池中的线程数不大于corePoolSize。也就是当线程池中的线程数大于corePoolSize时，如果一个线程空闲的时间达到keepAliveTime，则会终止，直到线程池中的线程数不超过corePoolSize。
  • 如果调用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，在线程池中的线程数不大于corePoolSize时，keepAliveTime参数也会起作用，直到线程池中的线程数为0

newFixedThreadPool 工厂方法将线程池的基本大小和最大大小都设置为参数中指定的值，而且创建的线程池不会超时。

newCachedThreadPool工厂方法将线程池的最大大小设置为Integer.MAX_VALUE，将基本大小设置为0，并将超时设置为1分钟，这种方法创建出来的线程池可以被无限扩展，并且当需求降低时会自动收缩。

管理队列任务

使用BlokcingQueue来保存等待执行的任务。基本的队列有无界队列，有界队列和同步移交。队列的选择和线程池的其他配置参数有关。

newFixedThreadPool 和 newSingleThreadExecutor 在默认情况下使用一个无界的LinkedBlockingQueue。如果所有工作者线程都处于忙碌状态， 那么任务将在队列中等待。

有界队列包括ArrayBlockingQueue以及有界的LinkedBlockingQueue和PriorityBlockingQueue。在使用有界队列时，队列的大小需要和线程池的大小一起调节。线程池小而队列较大,有助于减少内存使用量，降低CPU的使用率，同时还可以减少上下文切换，但是可能会限制吞吐量。

对于非常大或无界的线程池，可以通过SynchronousQueue来避免任务排队，以及直接将任务从生产者移交给工作者线程。这个队列的put方法会阻塞，直到有线程准备从队列里面take，所以本质上SynchronousQueue并不是Queue，它不存储任何东西，它只是在移交东西，是一种在线程之间进行移交的机制。要将一个任务放到其中，必须有另一个线程正在等待接受这个元素。如果没有线程正在等待，并且线程池的当前大小小于最大值，那么ThreadPoolExecutor将创建一个新的线程，否则这个任务奖杯拒绝。在 newCachedThreadPool中采用了SynchronousQueue。

饱和策略

当有界对垒被填满后，饱和策略开始发挥作用。通过setRejectedExecutionHandler来修改。有以下四种饱和策略。

• AbortPolicy: 饱和策略，使用这种策略的线程池，将在无法继续接受新任务时，给任务提交方抛出RejectedExecutionException，让他们决定要如何处理
• DiscardPolicy：抛弃策略，直接丢弃掉新来的任务
• CallerRunsPolicy：调用者运行策略，这个策略，顾名思义，将把任务交给调用方所在的线程去执行
• Discard-OldestPolicy: 抛弃最旧的策略，抛弃下一个奖杯执行的任务，然后尝试重新提交新的任务。（如果是优先级队列，会抛弃优先级最高的任务，最好不要一起使用）

线程工厂

线程池在创建线程时，通过线程工厂方法来完成。在默认的ThreadFactory接口中只定义了一个方法newThread，每当创建新线程时都会调用这个方法。可以自己创建一个类实现默认的ThreadFactory接口来定制自己的线程工厂。

扩展ThreadPoolExecutor

ThreadPoolExecutor是可以扩展的，它提供了几个可以在子类中改写的方法：beforeExecute, afterExecute, terminated。在执行任务的线程中将调用beforeExecute和afterExecute方法。无论是正常返回还是抛出异常，afterExecute都被调用。如果beforeExecute抛出一个RuntimeException，任务将不被执行，afterExecute也不会调用。

参考资料

• Java并发编程实战
• www.cnblogs.com/dolphin0520…
• hzy38324.gitbooks.io/java-concur…