JUC线程池(Executors)详解

什么是线程池?

内存中的一块空间,空间里存放着已经实例化好的线程对象.
当需要使用线程时直接从线程池中去取,当代码中线程执行结束或者销毁时,把线程重新放入线程池,而不是让它处于死亡状态.

优点

1. 降低系统资源消耗。通过重用线程对象，降低因为新建和销毁线程产生的系统消耗。

2. 提高系统响应速度。直接从内存中获取线程对象，比新建线程更快。

3. 提供线程可管理性。通过对线程池中线程数量的限制，避免无限创建线程导致的内存溢出或CPU资源耗尽等问题。

缺点

默认情况下，无论是否需要使用线程对象，线程池中都有一些线程对象，也就是说会占用一定内存。

Executor关系图

自定义线程池

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) 

参数总结:

1. corePoolSize: 核心线程数大小
2. maximumPoolSize:最大线程数大小(线程池中一共存在多少个线程)
3. keepAliveSize：线程最大空闲时间
4. unit;时间单位
5. workQueue：任务队列类型
6. threadFactory:线程工厂
7. handler：拒绝策略

创建线程总结:

1. 当线程数小于核心线程数时，创建线程, 直到达到指定的核心线程数。

2. 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列未满时，将任务放入任务队列(指的是有存储空间的队列,SynchronousQueue没有存储空间)。

3. 当线程数大于等于核心线程数，且任务队列已满 。

​ i. 若线程数小于最大线程数且最大线程数是非零,创建临时线程, 直到达到最大线程数 。
注意:
如果工作队列满了,.但是核心线程有空闲的线程时,那么核心线程就会利用起来,把队列的第一个任务交给核心线程去处理,新的任务去工作队列缓存,

​ ii. 线程数等于最大线程数，触发拒绝策略,抛出异常

handler线程池拒绝策略

只有当任务队列已满，且线程数量已经达到maximunPoolSize才会触发拒绝策略。

1.AbortPolicy:默认策略,新任务提交直接抛出RejectedExecutionException,由调用者捕获
2.DisCardPolicy:丢弃新的任务,且不抛出异常.
3.DisCardOldestPolicy:调用poll()方法丢弃队列头的任务,然后提交新的任务
4.CallerRunsPolicy:由调用该任务的线程处理,线程池不参与,只要线程池不关闭,该任务一直在调用者的线程中.

Executors

Executors可以帮助快速实例化特定类型的线程池对象, Executors属于一个工具类, 返回值都是ExecutorService接口的实现类, 底层都是调用ThreadPoolExecutor()

1 SingleThreadExecutor()

1. 构造方法参数:
2. corePoolSize和maximumPoolSize: 1
3. keepAliveTime: 0秒
4. unit: 微妙
5. workQueue: LinkedBlockingQueue
6. 效果总结:
   1. 它只会创建一条工作线程处理任务；
   2. 采用的阻塞队列为LinkedBlockingQueue, 底层为单向链表。

2.newFixedThreadPool(int)

1. 构造方法参数:

   1. corePoolSize和maximumPoolSize: nTheads
   2. keepAliveTime: 0秒
   3. unit: 毫秒
   4. workQueue: LinkedBlockingQueue

2. 效果总结:

   1. 它是一种固定大小的线程池；
   2. corePoolSize和maximunPoolSize都为用户设定的线程数量nThreads；
   3. keepAliveTime为0，意味着一旦有多余的空闲线程，就会被立即停止掉；但这里keepAliveTime无效；
   4. 阻塞队列采用了LinkedBlockingQueue， 底层为链表;
   5. 实际线程数量将永远维持在nThreads，因此maximumPoolSize和keepAliveTime将无效。

3.newCachedThreadPool():缓存线程池

1. 构造方法参数:

   1. corePoolSize: 0
   2. maximumPoolSize: Integer的最大值
   3. keepAliveTime: 60秒
   4. unit: 秒
   5. workQueue：SynchronousQueue

2. 效果总结：

   1. 它是一个可以无限扩大的线程池；

   2. 它比较适合处理执行时间比较小的任务；

   3. corePoolSize为0，maximumPoolSize为无限大，意味着线程数量可以无限大；

   4. keepAliveTime为60S，意味着线程空闲时间超过60S就会被杀死；

   5. 采用SynchronousQueue(同步队列)装等待的任务，这个阻塞队列没有存储空间，这意味着只要有请求到来，就必须要找到一条工作线程处理他，如果当前没有空闲的线程，那么就会再创建一条新的线程。

4.newScheduledThreadPool()

1. 构造方法参数:

   1. corePoolSize: corePoolize
   2. maximumPoolSize: Integer的最大值
   3. keepAliveTime: 10L
   4. unit: 毫秒
   5. workQueue：DeplayedWorkQueue

2. 效果总结:

   1. 它采用DelayQueue存储等待的任务

   2. 它会根据time的先后时间排序，若time相同则根据sequenceNumber排序；

   3. DelayQueue队列:

      底层使用数组实现, 初始容量为16, 超过16个任务, 数组扩容, 每次扩容为之前的1.5倍

   4. 工作线程会从DelayQueue取已经到期的任务去执行；

   5. 执行后也可以将任务重新定时, 放入队列中;

   6. 支持定时, 周期性执行。