「java.util.concurrent并发包」之 ThreadPool

一 异步用new Thread？ 大些的"low"!!

new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
}
}).start();

你还在上面这么用吗，太low 了。弊端多多:

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。

相比new Thread，Java提供的四种线程池的好处与此相对，在于：
1. 重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，性能佳。

2. 可有效控制最大并发线程数，提高系统资源的使用率，同时避免过多资源竞争，避免堵塞。

3. 提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

二 四种线程池比较

Java通过Executors提供四种线程池，分别为：

newCachedThreadPool      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（60s不执行任务），若无可回收，则新建线程。
newFixedThreadPool         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。 
newScheduledThreadPool  创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
newSingleThreadExecutor  创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来串行执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

三 底层java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor

无论创建哪种线程池 必须要调用ThreadPoolExecutor, ??列举一个构造方法

拒绝策略:

四 ThreadPoolExecutor源码分析

1. FixedThreadPool

• FixedThreadPool的corePoolSize和maxiumPoolSize都被设置为创建FixedThreadPool时指定的参数nThreads。
• 0L则表示当线程池中的线程数量操作核心线程的数量时，多余的线程将被立即停止
• 最后一个参数表示FixedThreadPool使用了无界队列LinkedBlockingQueue作为线程池的做工队列，由于是无界的，当线程池的线程数达到corePoolSize后，新任务将在无界队列中等待，因此线程池的线程数量不会超过corePoolSize，同时maxiumPoolSize也就变成了一个无效的参数，并且运行中的线程池并不会拒绝任务。
• FixedThreadPool运行图如下

  

  执行过程如下：

  1.如果当前工作中的线程数量少于corePool的数量，就创建新的线程来执行任务。

  2.当线程池的工作中的线程数量达到了corePool，则将任务加入LinkedBlockingQueue。

  3.线程执行完1中的任务后会从队列中去任务。

  注意LinkedBlockingQueue是无界队列，所以可以一直添加新任务到线程池。

2. SingleThreadExecutor　　

SingleThreadExecutor是使用单个worker线程的Executor。特点是使用单个工作线程执行任务。它的构造源码如下：

SingleThreadExecutor的corePoolSize和maxiumPoolSize都被设置1。

其他参数均与FixedThreadPool相同，其运行图如下：

执行过程如下：

1.如果当前工作中的线程数量少于corePool的数量，就创建一个新的线程来执行任务。

2.当线程池的工作中的线程数量达到了corePool，则将任务加入LinkedBlockingQueue。

3.线程执行完1中的任务后会从队列中去任务。

注意：由于在线程池中只有一个工作线程，所以任务可以按照添加顺序执行。

3. CachedThreadPool

CachedThreadPool是一个”无限“容量的线程池，它会根据需要创建新线程。特点是可以根据需要来创建新的线程执行任务，没有特定的corePool。下面是它的构造方法：

CachedThreadPool的corePoolSize被设置为0，即corePool为空；maximumPoolSize被设置为Integer.MAX_VALUE，即maximum是无界的。这里keepAliveTime设置为60秒，意味着空闲的线程最多可以等待任务60秒，否则将被回收。

CachedThreadPool使用没有容量的SynchronousQueue作为主线程池的工作队列，它是一个没有容量的阻塞队列。每个插入操作必须等待另一个线程的对应移除操作。这意味着，如果主线程提交任务的速度高于线程池中处理任务的速度时，CachedThreadPool会不断创建新线程。极端情况下，CachedThreadPool会因为创建过多线程而耗尽CPU资源。其运行图如下：

执行过程如下：

1.首先执行SynchronousQueue.offer(Runnable task)。如果在当前的线程池中有空闲的线程正在执行SynchronousQueue.poll()，那么主线程执行的offer操作与空闲线程执行的poll操作配对成功，主线程把任务交给空闲线程执行。，execute()方法执行成功，否则执行步骤2

2.当线程池为空(初始maximumPool为空)或没有空闲线程时，配对失败，将没有线程执行SynchronousQueue.poll操作。这种情况下，线程池会创建一个新的线程执行任务。

3.在创建完新的线程以后，将会执行poll操作。当步骤2的线程执行完成后，将等待60秒，如果此时主线程提交了一个新任务，那么这个空闲线程将执行新任务，否则被回收。因此长时间不提交任务的CachedThreadPool不会占用系统资源。

SynchronousQueue是一个不存储元素阻塞队列，每次要进行offer操作时必须等待poll操作，否则不能继续添加元素。

4. 手动调用new ThreadPoolExecutor