线程池原理这是我参与11月更文挑战的第18天，活动详情查看：2021最后一次更文挑战为什么要用线程池，线程是不是越多越

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为什么要用线程池，线程是不是越多越好？

线程在java中是一个对象，更是操作系统的资源，线程创建、销毁需要时间。如果创建时间+销毁时间>执行任务时间就很不合算。
java对象占用堆内存，操作系统线程占用系统内存，根据jvm规范，一个线程默认最大栈大小1M，这个栈空间是需要从系统内存中分配的。线程过多，会消耗很多的内存。
操作系统需要频繁切换线程上下文（大家都想被运行），影响性能。
线程池的推出，就是为了方便的控制线程数量。

线程池原理-概念

线程池管理器：用于创建并管理线程池，包括创建线程池，销线程池，添加新任务；
工作线程：线程池中线程，在没有任务时处于等待状态，可以循环的执行任务
任务接口：每个任务必须实现的接口，以供工作线程调度任务的执行，它主要规定看任务的入口，任务执行完后的收尾工作，任务的执行状态等
任务队列：用于存放没有处理的任务，提供一种缓冲机制。

线程池API-接口定义和实现类

可以认为ScheduledThreadPoolExecutor是最丰富的实现类

ExecutorService

ScheduledExecutorService

线程池API-Executors工具类

你可以自己实例化线程，也可以用Executors创建线程池的工厂类，常用方法如下：

newFixedThreadPool(int nThreads) 创建一个固定大小、任务队列容量无界的线程池。核心线程数=最大线程数。

newCachedThreadPool() 创建的是一个大小无界的缓冲线程池。它的任务队列是一个同步队列。任务加入到池中，如果池中有空闲线程，则用空闲线程执行，如无则创建新线程执行。池中的线程空闲超过60秒，将被销毁释放。线程数随任务的多少变化。适用于执行消耗时较小的异步任务。池的核心线程数=0，最大线程数=Integer.MAX_VALUE

newSingleThreadScheduledExecutor() 只有一个线程来执行无界任务队列的单一线程池。该线程池确保任务加入的顺序一个一个依次执行。当唯一的线程因任务异常中止时，将创建一个新的线程来继续执行后续的任务。与newFixedThreadPool的区别在于，单一线程池的池大小在newSingleThreadExecutor()方法中硬编码，不能仔改变的。

newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 能定时认知任务的线程池。该池的核心线程数由参数指定，最大线程数=Integer.MAX_VALUE

线程池原理-任务execute过程

是否达到核心线程数量？没达到，创建一个工作线程来执行任务。
工作队列是否已满？没满，则将新提交的任务存储在工作队列里。
是否达到线程池最大数量？没达到，则创建一个新的工作线程来执行任务。
最后，执行拒绝策略来处理这个任务。

线程数量

如何确定合适数量的线程

计算型任务：cpu数量的1-2倍

IO型任务：相对比计算型任务，需多一些线程，要根据具体的IO阻塞时长进行考量决定。

如tomcat中默认的最大线程数为：200 。

也可考虑根据需要在一个最小数量和最大数量间自动增减线程数。

代码练习

    /**
     * 测试： 提交15个执行时间需要3秒的任务,看线程池的状况
     *
     * @param threadPoolExecutor 传入不同的线程池，看不同的结果
     * @throws Exception
     */
    public void  testCommon(ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor) throws InterruptedException {
       for (int i = 0; i < 15; i++) {
           int n = i ;
           threadPoolExecutor.submit(new Runnable() {
               @Override
               public void run() {
                   try {
                       System.out.println("开始执行............"+ n);
                       Thread.sleep(3000L);
                       System.err.println("结束执行............"+ n);
                   } catch (InterruptedException e) {
                       e.printStackTrace();
                   }
               }
           });
       }
       // 查看线程数量，查看队列等待数量
       Thread.sleep(300L);
       System.out.println("1-当前线程池线程数量为：" + threadPoolExecutor.getPoolSize());
       System.out.println("1-当前线程池等待的数量为：" +threadPoolExecutor.getQueue().size());

       // 等待15秒，查看线程数量和队列数量（理论上，会被超出核心线程数量的线程自动销毁）
       Thread.sleep(15000L);
       System.out.println("2-当前线程池线程数量为：" + threadPoolExecutor.getPoolSize());
       System.out.println("2-当前线程池等待的数量为：" +threadPoolExecutor.getQueue().size());
    }



示例一
    /**
     * 1、线程池信息： 核心线程数量5，最大数量10，无界队列，超出核心线程数量的线程存活时间：5秒， 指定拒绝策略的
     *
     * @throws Exception
     */
     public  void threadPoolExecutorTest1() throws InterruptedException {
         ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5,10,5, TimeUnit.SECONDS,
                 new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
         testCommon(threadPoolExecutor);
         // 无边界队列，核心线程是 5, 最大线程是10  ,因为队列没有边界, 剩余任务都被丢到队列里面了,所以每次执行的就是核心线程数
     }

课后作业

线程池信息：核心线程数量5，最大数量10，队列大小3，超出核心线程数量的线程存活时间：5秒，指定拒绝策略
线程池信息：核心线程数量5，最大数量5，无界队列，超出核心线程数量的线程存活时间：5秒
核心线程数量0，最大数量Integer.MAX_VALUE，SynchronousQueue队列，超出核心线程数量的线程存活时间：60秒
定时执行线程池信息：3秒后执行，一次性任务，到点就执行，核心线程数量5，最大数量Integer.MAX_VALUE，DelayedWorkQueue延时队列，超出核心线程数量的线程存活时间：0秒
定时执行线程池信息：线程固定数量5 ，核心线程数量5，最大数量Integer.MAX_VALUE，DelayedWorkQueue延时队列，超出核心线程数量的线程存活时间：0秒
终止线程：线程池信息：核心线程数量5，最大数量10，队列大小3，超出核心线程数量的线程存活时间：5秒，指定拒绝策略的
立刻终止线程：线程池信息：核心线程数量5，最大数量10，队列大小3，超出核心线程数量的线程存活时间：5秒，指定拒绝策略的

线程池原理

为什么要用线程池，线程是不是越多越好 ？