苦苦等待的Java線程池總結終於來了！

一、核心類

• 頂級接口Executor
• ExecutorService實現Executor
• ThreadPoolExecutor間接實現ExecutorService
• Executors實現類可用於獲取四種配置好的線程池

二、核心流程

• 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，則該任務會等待空閒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；
• 如果當前線程池中的線程數目達到maximumPoolSize，則會採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，如果某線程空閒時間超過keepAliveTime，線程將被終止，直至線程池中的線程數目不大於corePoolSize；如果允許爲核心池中的線程設置存活時間，那麼核心池中的線程空閒時間超過keepAliveTime，線程也會被終止。

三、Executor接口方法

• execute() 執行任務無返回結果
• submit() 執行任務有返回結果，返回結果可以通過Future獲取
• shutdown() 關閉線程池，但是會執行結束之前獲取的任務
• shutdownNow() 立即關閉線程池，結束所有正在執行的任務，之前接受的所有任務被終止

四、Executors四種靜態方法獲取配置好的線程

Executors.newCachedThreadPool();        //創建一個緩衝池，核心線程數爲0，緩衝池容量大小(最大線程數)爲Integer.MAX_VALUE，任務隊列採用SynchronousQueue,容易發生資源耗盡bug

Executors.newSingleThreadExecutor();   //創建容量爲1的緩衝池，任務隊列採用LinkedBlockingQueue，無界

Executors.newFixedThreadPool(int);    //創建固定容量大小的緩衝池，任務隊列採用LinkedBlockingQueue，無界

源碼實現

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
    return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                  0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                  new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
    return new FinalizableDelegatedExecutorService
        (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                  60L, TimeUnit.SECONDS,
                                  new SynchronousQueue<Runnable>());
}

從它們的具體實現來看，它們實際上也是調用了ThreadPoolExecutor，只不過參數都已配置好了。

newFixedThreadPool創建的線程池corePoolSize和maximumPoolSize值是相等的，它使用的LinkedBlockingQueue；

newSingleThreadExecutor將corePoolSize和maximumPoolSize都設置爲1，也使用的LinkedBlockingQueue；

newCachedThreadPool將corePoolSize設置爲0，將maximumPoolSize設置爲Integer.MAX_VALUE，使用的SynchronousQueue，也就是說來了任務就創建線程運行，當線程空閒超過60秒，就銷燬線程。

實際中，如果Executors提供的三個靜態方法能滿足要求，就儘量使用它提供的三個方法，因爲自己去手動配置ThreadPoolExecutor的參數有點麻煩，要根據實際任務的類型和數量來進行配置。

另外，如果ThreadPoolExecutor達不到要求，可以自己繼承ThreadPoolExecutor類進行重寫。

五、阻塞隊列策略

阻塞隊列即任務緩存隊列，即workQueue，它用來存放等待執行的任務。workQueue的類型爲BlockingQueue，通常可以取下面三種類型：

1）ArrayBlockingQueue：基於數組的先進先出隊列，此隊列創建時必須指定大小；

2）LinkedBlockingQueue：基於鏈表的先進先出隊列，如果創建時沒有指定此隊列大小，則默認爲Integer.MAX_VALUE；

3）synchronousQueue：這個隊列比較特殊，它不會保存提交的任務，而是將直接新建一個線程來執行新來的任務。

六、任務拒絕策略

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（重複此過程）

ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由調用線程處理該任務

七、線程池的關閉

volatile int runState;

static final int RUNNING    = 0;

static final int SHUTDOWN   = 1;

static final int STOP       = 2;

static final int TERMINATED = 3;

• 執行shutdown()方法，會更改線程池的runState爲爲SHUTDOWN，但是線程池會等待之前接受的所有任務執行結束
• shutdownNow()方法，則線程池處於STOP狀態，此時線程池不能接受新的任務，並且會去嘗試終止正在執行的任務

八、使用方式

public class Test {
     public static void main(String[] args) {   
         ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 200, TimeUnit.MILLISECONDS,
                 new ArrayBlockingQueue<Runnable>(5));
         for(int i=0;i<15;i++){
             MyTask myTask = new MyTask(i);
             executor.execute(myTask);
             executor.getQueue().size()+"，已執行玩別的任務數目："+executor.getCompletedTaskCount());
         }
         executor.shutdown();
     }
}

九、如何合理配置線程池的大小

本節來討論一個比較重要的話題：如何合理配置線程池大小，僅供參考。

一般需要根據任務的類型來配置線程池大小：

如果是CPU密集型任務，就需要儘量壓榨CPU，參考值可以設爲 NCPU+1

如果是IO密集型任務，參考值可以設置爲2*NCPU