Java线程池ThreadPoolExecutor&Executors

一、先看看传统的开启线程。

new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
    }
}).start();

缺点：

1、每次new Thread新建对象性能差。

2、线程缺乏统一管理，可能无限制新建线程，相互之间竞争，及可能占用过多系统资源导致死机或oom。

3、缺乏更多功能，如定时执行、定期执行、线程中断。

二、在看看ThreadPoolExecutor。

构造函数：

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

参数说明：

corePoolSize：线程池核心线程数（平时保留的线程数）
maximumPoolSize：线程池最大线程数（当workQueue都放不下时，启动新线程，最大线程数）
keepAliveTime：超出corePoolSize数量的线程的保留时间。
unit：keepAliveTime单位
workQueue：阻塞队列，存放来不及执行的线程
　　ArrayBlockingQueue：构造函数一定要传大小
　　LinkedBlockingQueue：构造函数不传大小会默认为（Integer.MAX_VALUE ），当大量请求任务时，容易造成 内存耗尽。
　　SynchronousQueue：同步队列，一个没有存储空间的阻塞队列 ，将任务同步交付给工作线程。
　　PriorityBlockingQueue : 优先队列
threadFactory：线程工厂
handler：饱和策略
　　AbortPolicy（默认）：直接抛弃
　　CallerRunsPolicy：用调用者的线程执行任务
　　DiscardOldestPolicy：抛弃队列中最久的任务
　　DiscardPolicy：抛弃当前任务

划重点：

1、当线程池小于corePoolSize时，新提交任务将创建一个新线程执行任务，即使此时线程池中存在空闲线程。
2、当线程池达到corePoolSize时，新提交任务将被放入workQueue中，等待线程池中任务调度执行
3、当workQueue已满，且maximumPoolSize>corePoolSize时，新提交任务会创建新线程执行任务
4、当提交任务数超过maximumPoolSize时，新提交任务由RejectedExecutionHandler处理
5、当线程池中超过corePoolSize线程，空闲时间达到keepAliveTime时，关闭空闲线程
6、当设置allowCoreThreadTimeOut(true)时，线程池中corePoolSize线程空闲时间达到keepAliveTime也将关闭

三、Executors可创建预定义的线程池

1、FixedThreadPool：创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。

    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }

特点：

1）、corePoolSize与maximumPoolSize相等，即其线程全为核心线程，是一个固定大小的线程池，是其优势；
2）、keepAliveTime = 0 该参数默认对核心线程无效，而FixedThreadPool全部为核心线程；
3）、workQueue 为LinkedBlockingQueue（无界阻塞队列），队列最大值为Integer.MAX_VALUE。如果任务提交速度持续大余任务处理速度，会造成队列大量阻塞。因为队列很大，很有可能在拒绝策略前，内存溢出。是其劣势；
4）、FixedThreadPool的任务执行是无序的；

适用场景：可用于Web服务瞬时削峰，但需注意长时间持续高峰情况造成的队列阻塞。

2、CachedThreadPool：创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。

    public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }

特点：

1）、corePoolSize = 0，maximumPoolSize = Integer.MAX_VALUE，即线程数量几乎无限制；
2）、keepAliveTime = 60s，线程空闲60s后自动结束。
3）、workQueue 为 SynchronousQueue 同步队列，这个队列类似于一个接力棒，入队出队必须同时传递，因为CachedThreadPool线程创建无限制，不会有队列等待，所以使用SynchronousQueue；

适用场景：快速处理大量耗时较短的任务，如Netty的NIO接受请求时，可使用CachedThreadPool。

3、SingleThreadExecutor：创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序（FIFO, LIFO, 优先级）执行。

    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }

4、ScheduledThreadPool：创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

    public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
    }

代码样例：

public class Test {
    private ExecutorService cachePool = Executors.newCachedThreadPool();

    private void test() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            cachePool.execute(new Job());
        }
        cachePool.shutdown();
    }

    class Job implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("执行任务");
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new ExecutorServiceTest().test();
    }
}

参考：

https://www.jianshu.com/p/f030aa5d7a28

https://segmentfault.com/a/1190000015368896?utm_source=tag-newest