别再问我能不能自己写个线程池了

上篇文章我们讲了java中四种线程池的使用方式和它们之间的区别，不清楚的可以去看一下：www.jianshu.com/p/3282f6f7e… 那么线程池的底层是如何实现的呢？我们可不可以根据需求自己来实现一个定制的线程池呢？这就是我们接下来要说的ThreadPoolExecutor类了。

一、ThreadPoolExecutor

其实java中的四种线程池底层都是基于ThreadPoolExecutor进行实现的，只是具体的实现参数不同而已。我们先来看一下四种线程池的实例化源码。 1.单例线程池SingleThreadPool：

    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }

2.缓存线程池newCachedThreadPool：

    public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }

3.定长线程池newFixedThreadPool：

    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }

4.定时线程池newScheduledThreadPool：

   public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
    }

从上面的实例化源码我们可以看出，这四种线程池都是基于ThreadPoolExecutor构建的，只是参数不同而已。那么ThreadPoolExecutor中的这些参数分别代表着什么含义呢？我们来看一下：

1.ThreadPoolExecutor中的各个参数含义

int corePoolSize： 线程池中的核心线程数

当有任务请求时，核心线程没有超过核心线程数，并且没有闲置线程时，会首先创建核心线程。默认情况下核心线程即使处于闲置状态也不会被销毁，可通过ThreadPoolExecutor的allowCoreThreadTimeOut属性进行设置。

int maximumPoolSize： 线程池中的线程总数

线程总数包含核心线程数和非核心线程数，非核心线程数=线程总数-核心线程数。只有当核心线程都不处于闲置状态，并且队列满了的情况下才会创建非核心线程，非核心线程在处于闲置状态一定时间后会被销毁。

**long keepAliveTime：**线程池中的非核心线程闲置超时时长

一个非核心线程，如果闲置状态的时长超过这个参数所设定的时长，就会被销毁掉，如果设置allowCoreThreadTimeOut = true，则会作用于核心线程。

TimeUnit unit： 时间单位

TimeUnit是一个枚举类型，其包括： NANOSECONDS ： 1微毫秒 = 1微秒 / 1000 MICROSECONDS ： 1微秒 = 1毫秒 / 1000 MILLISECONDS ： 1毫秒 = 1秒 /1000 SECONDS ：秒 MINUTES ：分 HOURS ：小时 DAYS ：天

BlockingQueue workQueue： 线程池中的任务队列

当所有的核心线程都在干活时，新添加的任务会被添加到这个队列中等待处理，如果队列满了，则新建非核心线程执行任务。这个是线程池中非常核心的概念，后面会详细介绍。

ThreadFactory threadFactory： 线程工厂，用来创建线程，可指定线程名称等信息

可通过new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("transfer-thread-pool-%d").build()来设置线程名称。

RejectedExecutionHandler handler： 可配置拒绝策略

当线程池的任务缓存队列已满并且线程池中的线程数目达到maximumPoolSize，如果还有任务到来就会采取任务拒绝策略，通常有以下四种策略：

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常（默认使用策略）。 ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丢弃任务，但是不抛出异常。 ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程） ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程处理该任务

2.ThreadPoolExecutor中的队列

上面我们提到了ThreadPoolExecutor中的队列，那么ThreadPoolExecutor中都有哪些队列呢？分别又有什么作用呢？我们来看一下：线程池中的队列主要分为两种，无界队列和有界队列。

无界队列指的是没有设置固定大小的队列。这些队列的特点是可以直接入列，直到溢出。当然现实几乎不会有到这么大的容量（超过 Integer.MAX_VALUE），所以从使用者的体验上，就相当于 “无界”。比如没有设定固定大小的 LinkedBlockingQueue。但是这样做有可能会使队列过大，甚至于造成内存溢出。

有界队列就是有固定大小的队列。可以直接使用java自带的有界队列，也可以通过setMaximumPoolSize方法将LinkedBlockingQueue等无界队列设置为有界队列。这样能够降低资源的消耗，但同时这种方式也使得线程池对线程的调度变得更困难，因为线程池和队列的容量都是有限的值，所以要想使线程池处理任务的吞吐率达到一个相对合理的范围，又想使线程调度相对简单，并且还要尽可能的降低线程池对资源的消耗，就需要合理的设置这两个数量。

那如何设置队列大小呢？以下给大家几个参考信息，具体还是要根据自己的需求情况来进行设置：

如果要想降低系统资源的消耗（包括CPU的使用率，操作系统资源的消耗，上下文环境切换的开销等）, 可以设置较大的队列容量和较小的线程池容量, 但这样也会降低线程处理任务的吞吐量。
如果提交的任务经常发生阻塞，那么可以考虑通过调用 setMaximumPoolSize() 方法来重新设定线程池的容量。
如果队列的容量设置的较小，通常需要将线程池的容量设置大一点，这样CPU的使用率会相对的高一些。但如果线程池的容量设置的过大，则在提交的任务数量太多的情况下，并发量会增加，那么线程之间的调度就是一个要考虑的问题，因为这样反而有可能降低处理任务的吞吐量。

3.ThreadPoolExecutor中常见的几种队列

SynchronousQueue：这个队列接收到任务的时候，会直接提交给线程处理，而不保留它，如果所有线程都在工作怎么办？那就新建一个线程来处理这个任务！只有当线程池是无界的或者可以拒绝任务时，SynchronousQueue才有实际价值.
LinkedBlockingQueue：这个队列接收到任务的时候，如果当前线程数小于核心线程数，则新建线程(核心线程)处理任务；如果当前线程数等于核心线程数，则进入队列等待。可以选择设置初始队列大小，有界/无界队列，先进先出。
ArrayBlockingQueue：有界队列，可以限定队列的长度，接收到任务的时候，如果没有达到corePoolSize的值，则新建线程(核心线程)执行任务，如果达到了，则入队等候，如果队列已满，则新建线程(非核心线程)执行任务，如果总线程数到了maximumPoolSize，并且队列也满了，则发生错误
DelayQueue：延迟的工作队列，无界队列，队列内元素必须实现Delayed接口，也就是说你传进去的任务必须先实现Delayed接口。这个队列接收到任务时，首先先入队，只有达到了指定的延时时间，才会执行任务
PriorityBlockingQueue：优先级队列，有界队列，根据优先级来安排任务，任务的优先级是通过自然顺序或Comparator（如果任务实现了Comparator）来定义的。