这是我参与「第四届青训营 」笔记创作活动的第9天

聊聊线程池

为什么要使用线程池

1. 减少创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务。
2. 可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线程的数目，放置因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下。

核心线程池ThreadPoolExecutor内部参数

1. corePoolSize：指定了线程池中的线程数量
2. maximumPoolSize：指定了线程池中的最大线程数量
3. keepAliveTime：线程池维护线程所允许的空闲时间
4. unit: keepAliveTime 的单位。
5. workQueue：任务队列，被提交但尚未被执行的任务。
6. threadFactory：线程工厂，用于创建线程，一般用默认的即可。
7. handler：拒绝策略。当任务太多来不及处理，如何拒绝任务。

线程池的执行流程

1. 如果正在运行的线程数量小于 corePoolSize，那么马上创建线程运行这个任务
2. 如果正在运行的线程数量大于或等于 corePoolSize，那么将这个任务放入队列
3. 如果这时候队列满了，而且正在运行的线程数量小于 maximumPoolSize，那么还是要创建非核心线程立刻运行这个任务
4. 如果队列满了，而且正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize，那么线程池会抛出异常RejectExecutionException。

线程池有哪几种工作队列

1. ArrayBlockingQueue：底层是数组，有界队列，如果我们要使用生产者-消费者模式，这是非常好的选择。
2. LinkedBlockingQueue：底层是链表，可以当做无界和有界队列来使用，所以大家不要以为它就是无界队列。
3. SynchronousQueue：本身不带有空间来存储任何元素，使用上可以选择公平模式和非公平模式。
4. PriorityBlockingQueue：无界队列，基于数组，数据结构为二叉堆，数组第一个也是树的根节点总是最小值。

• 举例 ArrayBlockingQueue 实现并发同步的原理：原理就是读操作和写操作都需要获取到 AQS 独占锁才能进行操作。如果队列为空，这个时候读操作的线程进入到读线程队列排队，等待写线程写入新的元素，然后唤醒读线程队列的第一个等待线程。如果队列已满，这个时候写操作的线程进入到写线程队列排队，等待读线程将队列元素移除腾出空间，然后唤醒写线程队列的第一个等待线程。

线程池的拒绝策略

1. ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。
2. ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：丢弃任务，但是不抛出异常。
3. ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新提交被拒绝的任务
4. ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程（提交任务的线程）处理该任务。

线程池的正确创建方式

不能用Executors，newFixed和newSingle，因为队列无限大，容易造成耗尽资源和OOM，newCached和newScheduled最大线程数是Integer.MAX_VALUE，线程创建过多和OOM。应该通过ThreadPoolExecutor手动创建。

线程提交submit()和execute()有什么区别

1. submit()相比于excute()，支持callable接口，也可以获取到任务抛出来的异常
2. 可以获取到任务返回结果
3. 用submit()方法执行任务，用Future.get()获取异常

线程池的线程数量怎么确定

1. 一般来说，如果是CPU密集型应用，则线程池大小设置为N+1。
2. 一般来说，如果是IO密集型应用，则线程池大小设置为2N+1。
3. 在IO优化中，线程等待时间所占比例越高，需要越多线程，线程CPU时间所占比例越高，需要越少线程。这样的估算公式可能更适合：最佳线程数目 = （（线程等待时间+线程CPU时间）/线程CPU时间 ）* CPU数目。