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十五、Java对象头
1. Java对象在内存中组成
- 对象头
- 实例数据
- 对齐填充字节
2. 对象头组成
（1）Mark Word
- Mark Word记录了对象和锁有关的信息，当这个对象被synchronized关键字当成同步锁时，围绕这个锁的一系列操作都和Mark Word有关。
- Mark Word在32位JVM中的长度是32bit，在64位JVM中长度是64bit。
- Mark Word在不同的锁状态下存储的内容不同，在32位JVM中是这么存的：
锁状态 25bit 4bit 1bit 2bit 23bit 2bit 是否偏向锁 锁标志位 无锁 对象的HashCode 分代年龄 0 01 偏向锁 线程ID Epoch 分代年龄 1 01 轻量级锁 指向栈中锁记录的指针 00 重量级锁 指向重量级锁的指针 10 GC标记 空 11
- 锁的转换过程
无锁--->偏向锁（偏向哪边就把锁标志位改为1）---->轻量级锁----->自旋锁------>重量级锁
（2）指向类的指针
（3）数组长度（只有数组对象才有）
十六、Java线程池
1、使用线程池好处
- 降低资源消耗
- 提高响应速度
- 提高线程的可管理性
2、Executor框架（三大部分）
Executor 框架是 Java5 之后引进的，在 Java 5 之后，通过 Executor 来启动线程比使用 Thread 的 start 方法更好，除了更易管理，效率更好（用线程池实现，节约开销）外，还有关键的一点：有助于避免 this 逃逸问题。
- 任务（Runnable/Callable）
执行任务需要实现的 Runnable 接口 或 Callable接口。Runnable 接口或 Callable 接口 实现类都可以被 ThreadPoolExecutor 或 ScheduledThreadPoolExecutor 执行。
- 任务的执行（Executor）
- 异步计算的结果
3、ThreadPoolExecutor
- corePoolSize：表示最小可以同时运行的线程数量
- maximumPoolSize：表示线程池创建的最大线程数
- keepAliveTime & unit：如果一个线程空闲了 keepAliveTime & unit 这么久，而且线程池的线程数大于 corePoolSize ，那么这个空闲的线程就要被回收了。
- workQueue：工作队列，一般定义有界阻塞队列。
- threadFactory：通过这个参数你可以自定义如何创建线程，例如你可以给线程指定一个有意义的名字。
- handler：通过这个参数可以自定义任务的拒绝策略。如果线程池中所有的线程都在忙碌，并且工作队列也满了（前提是工作队列是有界队列），那么此时提交任务，线程池就会拒绝接收。ThreadPoolExecutor 已经提供了以下 4 种拒绝策略。
- CallerRunsPolicy：提交任务的线程自己去执行该任务。
- AbortPolicy：默认的拒绝策略，会 throws RejectedExecutionException。
- DiscardPolicy：直接丢弃任务，没有任何异常抛出。
- DiscardOldestPolicy：丢弃最老的任务，其实就是把最早进入工作队列的任务丢弃，然后把新任务加入到工作队列。
/**
* 用给定的初始参数创建一个新的ThreadPoolExecutor。
*/
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,//线程池的核心线程数量
int maximumPoolSize,//线程池的最大线程数
long keepAliveTime,//当线程数大于核心线程数时，多余的空闲线程存活的最长时间
TimeUnit unit,//时间单位
BlockingQueue<Runnable> workQueue,//任务队列，用来储存等待执行任务的队列
ThreadFactory threadFactory,//线程工厂，用来创建线程，一般默认即可
RejectedExecutionHandler handler//拒绝策略，当提交的任务过多而不能及时处理时，我们可以定制策略来处理任务
) {
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;
}
4、推荐使用ThreadPoolExecutor构造函数创建线程池
《阿里巴巴 Java 开发手册》中强制线程池不允许使用 Executors 去创建，而是通过 ThreadPoolExecutor 构造函数的方式，这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险
Executors 返回线程池对象的弊端如下：
FixedThreadPool和SingleThreadExecutor： 允许请求的队列长度为 Integer.MAX_VALUE,可能堆积大量的请求，从而导致 OOM(out of memory)。- CachedThreadPool 和 ScheduledThreadPool ： 允许创建的线程数量为 Integer.MAX_VALUE ，可能会创建大量线程，从而导致 OOM。
5、execute()和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与否；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。
6、shutdown()和shutdownNow()
shutdown（）:关闭线程池，线程池的状态变为SHUTDOWN。线程池不再接受新任务了，但是队列里的任务得执行完毕。shutdownNow（）:关闭线程池，线程的状态变为STOP。线程池会终止当前正在运行的任务，并停止处理排队的任务并返回正在等待执行的 List。
7、isTerminated()和isShutdown()
isShutDown当调用shutdown()方法后返回为 true。isTerminated当调用shutdown()方法后，并且所有提交的任务完成后返回为 true
8、几种常见线程池详解（3种）
- FixedThreadPool：可重用固定线程数的线程池
- 如果当前运行的线程数小于 corePoolSize， 如果再来新任务的话，就创建新的线程来执行任务；
- 当前运行的线程数等于 corePoolSize 后， 如果再来新任务的话，会将任务加入
LinkedBlockingQueue；- 线程池中的线程执行完 手头的任务后，会在循环中反复从
LinkedBlockingQueue中获取任务来执行；
FixedThreadPool 使用无界队列 LinkedBlockingQueue（队列的容量为 Intger.MAX_VALUE），不推荐使用
- SingleThreadExecutor：只有一个线程的线程池
SingleThreadExecutor使用无界队列LinkedBlockingQueue作为线程池的工作队列（队列的容量为 Intger.MAX_VALUE）。SingleThreadExecutor使用无界队列作为线程池的工作队列会对线程池带来的影响与FixedThreadPool相同。说简单点就是可能会导致 OOM，不推荐使用
- CachedThreadPool：根据需要创建新线程的线程池
CachedThreadPool允许创建的线程数量为 Integer.MAX_VALUE ，可能会创建大量线程，从而导致 OOM。
