1. 线程池
线程池和数据库的连接池是同样意思，把多个线程放在一个集合里，有任务时从集合里分配线程，当该线程完成任务后不是销毁，放入线程池等待下次任务，减少了创建和销毁线程的次数，提高系统效率，因为创建和销毁属于重操作。如果每有一个任务就创建一个线程，大量任务涌进会导致创建过多线程而内存溢出
2. Excutor
java.util.concurrent.Executor 提供一系列与线程池相关的接口，及其实现类，其中抽取常用的部分来讲解
UML图：
ExecutorService接口方法：
AbstractExecutorService类方法：
- Executor 接口里定义了 execute(Runnable command)方法
- ExecutorService定义了线程生命周期的相关方法
- AbstractExecutorService提供了默认实现
- ThreadPoolExecutor推荐使用的线程池类
- 后面发现有个ForkJoinPool 线程池类，从1.7开始有的，不做讨论了
3. ThreadPoolExecutor
这个常用的类提供了创建线程池的方法，根据传入的参数不同，创建不同的线程池，先来看看构造方法
public ThreadPoolExecutor(
int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler) {
//省略具体逻辑，单看参数
}
- corePoolSize：核心线程数量
- 若现有的线程数量少于核心线程数量，则创建新的线程处理请求
- 若现有的线程数量多于核心线程数量，但小于最大线程数量，则队满时才创建新线程
- 若核心线程数量等于最大线程数量，则创建大小固定的线程池
- 若最大线程数量为无限，则线程池任意大小
- maximumPoolSize：最大线程数量
- keepAliveTime：空闲保持时间
- 若现有线程数量多于核心线程数，且超出空闲保持时间，则多余的线程会销毁
- unit：空闲时间的单位
- workQueue：排队策略
- 同步移交：不放入队列，而是等待线程执行它。如果当前线程没有执行，很可能会新开一个线程执行。
- 无界限策略：如果核心线程都在工作，该线程会放到队列中。所以线程数不会超过核心线程数
- 有界限策略：可以避免资源耗尽，但是一定程度上减低了吞吐量
- threadFactory：创建线程的工厂
- handler：拒绝策略
- 直接抛出异常
- 使用调用者的线程来处理（多出的相当于没使用线程池）
- 直接丢掉这个任务
- 丢掉最老的任务
4. 线程池的状态
- RUNNING：线程池能接受新任务，以及对新添加的任务进行处理
- SHUTDOWN：线程池不接受新任务，但会对已添加的任务进行处理
- STOP：线程池不接收新任务，不处理已添加的任务，并且会中断正在处理的任务
- TIDYING：所有的任务已终止，ctl记录的"任务数量"为0，线程池会变为TIDYING状态，当线程池变为TIDYING状态时，会执行钩子函数terminated()，terminated()在ThreadPoolExecutor类中是空的，若用户想在线程池变为TIDYING时，进行相应的处理，可以通过重载terminated()函数来实现
- TERMINATED：线程池真正的终止
5. 线程池方法
execute()，submit()，shutdown()，shutdownNow() 是添加任务和关闭线程池的方法，前两者进行相应逻辑判断再考虑是否创建新线程，后两者是关闭线程池，区别于后者不等其任务完成就中断线程
6. 快捷创建线程池
在Executors工具类类中，有下面几个静态方法来快捷创建线程池，下面写三个：
- newFixedThreadPool：corePoolSize和maximumPoolSize相等
- newCachedThreadPool：若新任务进来，没空闲进程会立马创建
- SingleThreadExecutor：单线程，从队列中取任务执行
7. 线程任务
- 获取线程的结果：
- Future：Futrue模式就是Action先给Invoker一个未来（future），其实也就是票据，Invoker就可以继续接下来的步骤而无需等待Action结果的返回，通过 future.get() 可以获得返回值，
但这个get方法是阻塞的，接下来的步骤完成了，如果要获取结果，但结果还没运算完成的时候，这个获取结果的操作是阻塞的
- Future：Futrue模式就是Action先给Invoker一个未来（future），其实也就是票据，Invoker就可以继续接下来的步骤而无需等待Action结果的返回，通过 future.get() 可以获得返回值，
- 提交任务的种类：
- Runnable：重写里面的run方法
- Callable（可以认为是Runnable的扩展，多了返回值或异常）：重写call方法
public static void main(String[] args) {
//快捷线程池
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);
//没有返回值
Runnable runnable = () -> System.out.println("Runnable任务");
//有返回值
Callable callable = () -> {
String msg = "Callable任务";
System.out.println(msg);
return msg;
};
//提交任务，并获取返回值
Future f1 = pool.submit(runnable);
Future f2 = pool.submit(callable);
try {
System.out.println("f1:" + f1.get());
System.out.println("f2:" + f2.get());
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
//关闭线程池
pool.shutdown();
}
Callable任务
Runnable任务
f1:null
f2:Callable任务
- 提交任务的方式：
- submit：可以接收Runnable，和Callable，有返回值和异常，底层还是用excute
- execute
，只能接收Runnable，没有返回值
submit底层是用execute实现的：
public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task); //把Callable变成RunnableFuture
execute(ftask); //把RunnableFuture传入execute
return ftask;
}
Callable会被包装成RunnableFuture，在RunnableFuture的run中会调用callable的call方法，然后把返回值或异常放入该类的静态变量中
8.线程池实现
public static void main(String[] args) {
//核心线程
int corePoolSize = 5;
//最大线程
int maximumPoolSize = 10;
//保持空闲时间
long keepAliveTime = 10;
//空闲时间单位，秒
TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS;
//排队策略，基于数组结构的有界阻塞队列
BlockingQueue<Runnable> workQueue = new ArrayBlockingQueue<>(5);
//设置创建线程的工厂，可以预设部分内容：eg:守护进程，优先级
ThreadFactory threadFactory = Executors.defaultThreadFactory();
//拒绝策略
RejectedExecutionHandler handler = new AbortPolicy();;
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize,
maximumPoolSize,
keepAliveTime,
unit,
workQueue,
threadFactory,
handler);
Callable callable = () -> {
String msg = "Callable任务";
System.out.println(msg);
return msg;
};
threadPoolExecutor.submit(() -> System.out.println("线程测试1"));
threadPoolExecutor.submit(callable);
}
<!-- 打印 -->
线程测试1
Callable任务