一、线程池概述

线程池提供了一个线程队列，队列中保存着所有等待状态的线程。通过避免频繁创建与销毁线程带来的额外开销，线程池能够显著提高系统的响应速度。本文将详细介绍一下线程池相关概念及如何使用线程池，欢迎大家评论指点。

二、线程池的体系结构

首先先介绍一下线程池的体系结构，主要有如下接口类。

java.util.concurrent.Executor：负责线程的使用与调度的根接口。
ExecutorService 子接口：线程池的主要接口。
ThreadPoolExecutor：线程池的实现类。
ScheduledExecutorService 子接口。
ScheduledThreadPoolExecutor：继承自 ThreadPoolExecutor，实现了 ScheduledExecutorService 接口。

三、工具类：Executors

首先创建线程池的第一种方式是使用工具类Executors，主要如下几种方式:

Executors.newFixedThreadPool()：创建固定大小的线程池。
Executors.newCachedThreadPool()：创建缓存线程池，线程数量不固定，可以根据需求自动调整。
Executors.newSingleThreadExecutor()：创建单个线程池，线程池中只有一个线程。
Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()：创建固定大小的线程，可以延迟或定时执行任务。

四、使用 ThreadPoolExecutor 自定义创建多线程

接下来就开始自定义创建多线程，主要是通过 ThreadPoolExecutor 的构造函数，可以自定义创建多线程。构造函数包括5个基本参数和2个可选参数：

corePoolSize：核心池的大小，即线程池维护线程的最少数量。
maximumPoolSize：线程池中线程的最大数量。
keepAliveTime：线程池维护线程所允许的空闲时间。
unit：线程池维护线程所允许的空闲时间的单位。
workQueue：线程池所使用的缓冲队列。
handler：线程池对拒绝任务的处理策略（可选参数）。
threadFactory：自定义线程工厂（可选参数），可以使用 com.google.guava 的 ThreadFactoryBuilder 来指定线程名称。创建代码如下：

ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(
        4,
        4,
        0L,
        TimeUnit.MILLISECONDS,
        new LinkedBlockingDeque<>(10),
        threadFactory,// 线程工厂可以不用传参
        new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()//线程拒绝策略，也可以不用传参
);

五、线程池 ThreadPoolExecutor 中的 execute 和 submit 方法对比

定义方法的类不同：submit 在 ExecutorService 接口中定义，而 execute 方法在 Executor 类中定义,ThreadPoolExecutor 实现了这两个接口。
返回值类型不同：execute 方法返回值为空，而 submit 方法会以 Future 的形式返回线程的执行结果。
对异常的处理方式不同：execute 方法会直接打印产生的异常堆栈，而 submit 方法提交的子线程产生异常时，调用 Future 实例的 get 方法可以在主线程捕获异常。

execute接口方法

public interface Executor {     void execute(Runnable command); }

submit方法

Future submit(Runnable task); 
Future submit(Runnable task, T result); 
Future submit(Callable task);

六、项目应用（使用场景）

并发量大的场景：如批量查询，通过多线程（线程池）分配处理任务，提高系统性能。比如下面案例代码：


//List分批处理
    List> productList = Lists.partition(activityProductBatchSaveDTO.getProductIds(), 15);
    long time = System.currentTimeMillis();
    // 
    Map productFullsById = new ConcurrentHashMap<>();
    ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(productList.size(),productList.size(),1, TimeUnit.SECONDS,
            new LinkedBlockingQueue<>(100000),
            new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("OMG-Tool-%d").build(),
            new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
    CountDownLatch countDownLatch =new CountDownLatch(productList.size());
productList.forEach(productIds->{
        threadPoolExecutor.execute(()->{
            ProductIdRequest request = BeanMapper.map(req, ProductIdRequest.class);
            request.setProductIds(productIds);
            productFullsById.putAll(productFacade.getProductsByIdsV3(request));
            countDownLatch.countDown();
        });
    });
try {
        countDownLatch.await();
    }catch (Exception e){
    }finally {
        threadPoolExecutor.shutdown();
    }

耗时较长的任务：如用户注册后发送邮件、短信等操作，可以使用异步线程处理，即使任务失败影响也不大。
定时任务：如定期更新配置文件、备份数据等任务，可以使用定时线程池执行。

总结

总的来说，利用线程池可以动态配置线程池相关参数，包括核心线程池和非核心线程池。当内存紧张时，可以释放部分线程或关闭非核心线程池。线程池具有以下优点：

降低资源销毁：重用存在的线程，减少对象创建销毁的开销。
提高线程管理性：有效控制最大并发线程数、提高系统资源的使用率，避免过多资源竞争和阻塞。
提高响应速度：任务到达时，无需创建线程即可执行。提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

Java线程池创建和实际项目详解