多線程學習：線程池
什麽是線程池？線程池的好處？
線程池的概念：線程池就首先創建一些線程，它們的集合稱為線程池。使用線程池可以很好地提高性能，線程池在系統啟動時即創建大量空閑的線程，程序將一個任務傳給線程池，線程池就會啟動一條線程來執行這個任務，執行結束以後，該線程並不會死亡，而是再次返回線程池中成為空閑狀態，等待執行下一個任務。
線程池的好處：1、降低資源消耗，通過重復利用已創建的線程降低線程創建和銷毀造成的消耗。2、提高響應速度，當任務到達時，任務可以不需要等到線程創建就能立即執行。3、提高線程的可管理性，線程是稀缺資源，如果無限制地創建，不僅會消耗系統資源，
Java中的ThreadPoolExecutor類：
java在JDK1.5後加入了java.util.concurrent包，Executor是java.util.concurrent一個接口。Executor最頂層的實現是ThreadPoolExecutor類。Executor工廠類提供newScheduledThreadPool、newFixedThreadPool、newCachedThreadPool方法其實也只是ThreadPoolExecutor的構造函數參數不同而已。通過傳入不同的參數，就可以構造出適用於不同應用場景下的線程池。下面對ThreadPoolExecutor構造中的的幾個參數講解一下。
corePoolSize：
maximumPoolSize： 線程池最大線程數，它表示在線程池中最多能創建多少個線程。
keepAliveTime： 表示線程沒有任務執行時最多保持多久時間會終止。
unit：參數keepAliveTime的時間單位，有7種取值，在TimeUnit類中有7種靜態屬性。
TimeUnit.DAYS; //天 TimeUnit.HOURS; //小時 TimeUnit.MINUTES; //分鐘 TimeUnit.SECONDS; //秒 TimeUnit.MILLISECONDS; //毫秒 TimeUnit.MICROSECONDS; //微妙 TimeUnit.NANOSECONDS; //納秒
workQueue：一個阻塞隊列，用來存儲等待執行的任務。
threadFactory：線程工廠，主要用來創建線程。
handler：表示當拒絕處理任務時的策略，有以下四種取值：
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丟棄任務並拋出RejectedExecutionException異常。
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丟棄任務，但是不拋出異常。
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丟棄隊列最前面的任務，然後重新嘗試執行任務（重復此過程）
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由調用線程處理該任務
線程池的幾種創建方式：
1、newCachedThreadPool：創建一個可緩存線程池，如果線程池長度超過處理需要，可靈活回收空閑線程，若無可回收，則新建線程。
public static void main(String[] args) { ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int temp = i; newCachedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",i:" + temp); } }); } }
結論：線程池為無限大，當執行第二個任務時第一個任務已經完成，會復用執行第一個任務的線程，而不用每次新建線程。
2、newFixedThreadPool：創建一個定長線程池，可控制線程最大並發數，超出的線程會在隊列中等待。
public static void main(String[] args) { ExecutorService newFixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int temp = i; newFixedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",i:" + temp); } }); } }
結論：因為線程池大小為3，每個任務輸出打印結果後sleep 2秒，所以每兩秒打印3個結果。
定長線程池的大小最好根據系統資源進行設置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()(返回可用處理器的Java虛擬機的數量。)
3、newScheduledThreadPool：創建一個定長線程池，即使是空線程也會保留。支持定時及周期性任務執行。
public static void main(String[] args) { ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int temp = i; newScheduledThreadPool.schedule(new Runnable() { public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+",i:" + temp); } }, 3, TimeUnit.SECONDS); } }
結論：表示延遲三秒執行。
4、newSingleThreadExecutor：創建一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。
ExecutorService newSingleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int index = i; newSingleThreadExecutor.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+",index:" + index); try { Thread.sleep(200); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } } }); } }
結論:相當於順序執行各個任務
線程池的原理：
如果當前線程池中的線程數目小於corePoolSize，則每來一個任務，就會創建一個線程去執行這個任務；如果當前線程池中的線程數目>=corePoolSize，則每來一個任務，會嘗試將其添加到任務緩存隊列當中，若添加成功，則該任務會等待空閑線程將其取出去執行；若添加失敗（一般來說是任務緩存隊列已滿），則會嘗試創建新的線程去執行這個任務；如果隊列已經滿了，則在總線程數不大於maximumPoolSize的前提下，則創建新的線程如果當前線程池中的線程數目達到maximumPoolSize，則會采取任務拒絕策略進行處理；如果線程池中的線程數量大於 corePoolSize時，如果某線程空閑時間超過keepAliveTime，線程將被終止，直至線程池中的線程數目不大於corePoolSize；如果允許為核心池中的線程設置存活時間，那麽核心池中的線程空閑時間超過keepAliveTime，線程也會被終止。
自定義線程池：
public static void main(String[] args) { // 核心線程數1，最大線程2,隊列長度為3 ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(1, 2, 60L, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(3)); // 任務一 創建線程 執行 executor.execute(new TaskThred("任務1")); // 任務二緩存到隊列中 復用同一個線程 executor.execute(new TaskThred("任務2")); // 任務三緩存到隊列中 復用同一個線程 executor.execute(new TaskThred("任務3")); // 任務四緩存到隊列中 復用同一個線程 executor.execute(new TaskThred("任務4")); // 平滑的關閉線程池。（如果還有未執行完的任務，就等待它們執行完）。 executor.shutdown(); } } class TaskThred implements Runnable { private String taskName; public TaskThred(String taskName) { this.taskName = taskName; } @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + taskName); }
結論：可以看到第一個線程直接創建執行，後面的線程因為大於核心線程數，就放進緩存隊列裏面等待取出執行
public static void main(String[] args) { // 核心線程數1，最大線程2,隊列長度為3 ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(1, 2, 60L, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(3)); // 任務一 創建線程 執行 executor.execute(new TaskThred("任務1")); // 任務二緩存到隊列中 復用同一個個線程 executor.execute(new TaskThred("任務2")); // 任務三緩存到隊列中 復用同一個個線程 executor.execute(new TaskThred("任務3")); // 任務四緩存到隊列中 復用同一個個線程 executor.execute(new TaskThred("任務4")); //任務5 超過隊列，判斷是否大於最大線程數。 executor.execute(new TaskThred("任務5")); // 平滑的關閉線程池。（如果還有未執行完的任務，就等待它們執行完）。 executor.shutdown(); }
結論：可以看到任務5超過隊列之後但是沒有超過最大線程數。就從新創建線程執行。
public static void main(String[] args) { // 核心線程數1，最大線程2,隊列長度為3 ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(1, 2, 60L, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(3)); // 任務一 創建線程 執行 executor.execute(new TaskThred("任務1")); // 任務二緩存到隊列中 復用同一個個線程 executor.execute(new TaskThred("任務2")); // 任務三緩存到隊列中 復用同一個個線程 executor.execute(new TaskThred("任務3")); // 任務四緩存到隊列中 復用同一個個線程 executor.execute(new TaskThred("任務4")); //任務5 超過隊列，判斷是否大於最大線程數。 executor.execute(new TaskThred("任務5")); //任務6超過隊列，也超過最大核心線程數，會報錯，出現拒絕策略 executor.execute(new TaskThred("任務6")); // 平滑的關閉線程池。（如果還有未執行完的任務，就等待它們執行完）。 executor.shutdown(); }
結論：當超過隊列緩存和最大線程數的時候就會采取拒絕策略
多線程學習：線程池