1. 线程池
1.1 使用线程池的好处
- 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。
- 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。
- 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。
1.2 线程池的实现原理
1.2.1 线程池的主要处理流程
- 线程池判断核心线程池里的线程是否都在执行任务。如果不是，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程池里的线程都在执行任务，则进入下一个流程。
- 线程池判断工作队列是否已满。如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里。如果工作队列满了，则进入下个流程。
- 线程池判断线程池的线程是否都处于工作状态。如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了，则进入下个流程。
1.2.2 ThreadPoolExecutor执行execute()方法的流程
- 如果当前运行的线程少于
corePoolSize，则创建新线程来执行任务(执行这一步骤需要获取全局锁)。
- 如果运行的线程大于等于
corePoolSize，则将任务加入BlockingQueue。
- 如果无法将任务加入
BlockingQueue(队列已满)，则创建新的线程来处理任务(执行这一步骤需要获取全局锁)。
- 如果创建新线程将使当前运行的线程超出
maximumPoolSize任务将被拒绝，并调用RejectedExecutionHandler.rejectedExecution()方法。
ThreadPoolExecutor采取上述步骤的总体设计思路，是为了在执行execute()方法时，尽可能地避免获取全局锁。在ThreadPoolExecutor完成预热之后，几乎所有的execute()方法调用都是执行步骤2，而步骤2不需要获取全局锁。
1.3 线程池的参数及作用
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.acc = System.getSecurityManager() == null ?
null :
AccessController.getContext();
this.corePoolSize = corePoolSize;
this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
this.workQueue = workQueue;
this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
this.threadFactory = threadFactory;
this.handler = handler;
}
corePoolSize(线程池的基本大小)：当提交一个任务到线程池时，线程池会创建一个线程来执行任务，即使其他空闲的基本线程能够执行新任务也会创建线程，等到需要执行的任务数大于线程池基本大小时就不再创建。如果调用了线程池的prestartAllCoreThreads()方法，线程池会提前创建并启动所有基本线程。maximumPoolSize(线程池最大数量)：线程池允许创建的最大线程数。如果队列满了，并且已创建的线程数小于最大线程数，则线程池会再创建新的线程来执行任务。值得注意的是，如果使用了无界的任务队列这个参数就没什么效果。keepAliveTime(线程获得保持时间)：线程池的工作线程空闲后，保持存活的时间。所以，如果任务很多，并且每个任务执行的时间比较短，可以调大时间，提高线程的利用率。unit(线程活动保持时间的单位)。workQueue(任务队列)：用于保存等待执行的任务的阻塞队列。
ArrayBlockingQueue：是一个基于数组结构的有界阻塞队列，此队列按先进先出原则对元素进行排序。LinkedBlockingQueue：一个基于链表结构的阻塞队列，此队列按先进先出排序元素，吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue。静态工厂方法Executors.newFixedThreadPool()使用了这个队列。SynchronousQueue：一个不存储元素的阻塞队列。每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作一直处于阻塞状态，吞吐量通常要高于LinkedBlockingQueue，静态工厂方法Executors.newCachedThreadPool()使用了这个队列。PriorityBlockingQueue：一个具有优先级的无限阻塞队列。
threadFactory：用于设置创建线程的工厂，可以通过线程工厂给每个创建出来的线程设置更有意义的名字。handler(饱和策略)：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。这个策略默认情况下是AbortPolicy，表示无法处理新任务时抛出异常。
AbortPolicy：直接抛出异常。CallerRunsPolicy：只用调用者所在线程来运行任务。DiscardOldestPolicy：丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务。DiscardPolicy：不处理，丢弃掉。
当然，也可以根据应用场景需要来实现RejectedExecutionHandler接口自定义策略。如记录日志或持久化存储不能处理的任务。
