java自带线程池的使用

线程池简介

线程池技术一是用以控制系统中线程的数量，使得线程数不因太少而浪费资源，不因太多而导致效率不高(线程的创建和销毁都需要占用时间、资源)。

jdk1.4之前的版本中，线程池都极其简陋，jdk1.5之后引入了java.util.current之后，情况开始大幅改观。为我们解决线程问题提供了很大的便利。

java中线程池的接口

最顶级的接口是Excutors，但严格意义上说，Excutors并不是线程池，只是线程执行的工具，真正的线程池接口是ExcutorService。我们列出jdk中常用的一些有关线程池的类

1. newSingleThreadExecutor

创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作，也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束，那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

2. newFixedThreadPool

创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程，直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变，如果某个线程因为执行异常而结束，那么线程池会补充一个新线程。

3. newCachedThreadPool

创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程，

那么就会回收部分空闲（60秒不执行任务）的线程，当任务数增加时，此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制，线程池大小完全依赖于操作系统（或者说JVM）能够创建的最大线程大小。

4. newScheduledThreadPool

创建一个大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。

ThreadPoolExcutor详解

ThreadPoolExcutor的构造方法的完整参数是

ThreadPoolExcutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workingQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExcutionHandler handler)
/**
*corePoolSize 线程池中保留的线程，包括闲置线程
*maximumPoolSize 线程池中允许的最大线程数
*keepAliveTime 当线程数大于核心数时，这是空闲线程等待新任务的最大时间
*unit -keepAliveTime的时间单位
*workingQueue 执行前用于保持任务的队列，此队列仅保持由excute()提交的Runnable任务
*threadFactory 执行程序创建新线程的工厂
*handler 由于超出线程范围和队列容量而使执行被阻塞时所使用的处理程序
*/

ThreadPoolExcutor是Excutors类的底层实现。

下面看下各类关于它的具体实现

public static ExcutorService newFixedThreadPool(int nThreads){
return new ThreadPoolExcutor(nThreads,nThreads,
0L,TimeUnit.MILLIONSECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>);
}

在这里，corePoolSize和maximumPoolSize相等，keepAliveTime为0，LinkedBlockingQueue是无界的。

而单线程池

public static ExcutorService newSingleThreadExcutor(){
return new ThreadPoolExcutor(1,1,
0L,TimeUnit.MILLIONSECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>);
}

newCachedThreadPool的实现

public static ExcutorService newCachedThreadPool(){
return new ThreadPoolExcutor(0,Integer.MAX_VALUE,
60L,TimeUnit.MILLIONSECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>)
}

关于BlockingQueue

所有的BlockingQueue都可以用于传输和保持提交的任务，可以使用此队列和池大小进行交互：

如果运行的线程少于线程池的corePoolSize，那么Excutor始终优先选择添加新的线程，而不进行排队；

如果线程数大于或者等于线程池的corePoolSize，那么优先选择进入队列，而不添加线程；

如果无法请求加入队列，则创建新的线程，除非线程数超过maximumPoolSize，这种情况下，任务会被拒绝。

排队的策略

直接提交：任务队列的默认选项是SynchronousQueue，它将任务直接提交给线程而不是保持它们。因此，如果不存在直接运行任务的线程，则试图将任务加入队列失效，因此会创建一个新的线程。此策略可以避免在处理具有内部依赖性的请求集时出现锁。直接提交应该要求无界maximumPoolSize以免拒绝任务提交。当命令以超过队列所能处理的平均数到达时，此策略允许无界线程线程具有增长的可能性。

无界队列：使用无界队列（例如不具有预定义容量的LinkedBlockingQueue）将导致所有corePoolSize线程都忙时新任务处在等待状态。这样创建的线程就不会超过corePoolSize，那么maximumPoolSize也就没有意义了。当每个任务之间相互独立时，适合于使用无界队列。当命令以超过队列处理的平均数到达时，此策略允许无界线程具有增长的可能性。

有界队列：当时用有界的maximumPoolSize时，使用有界队列（ArrayBlockingQueue）有助于避免资源的耗尽，但是较难调整和控制，队列大小和最大池大小可能需要相互折中：使用最大队列和小型池可以最大限度的降低CPU使用率，操作系统资源以及上下文切换的开销。但是可能也人工的造成了吞吐量的下降，使用小型池和大队列，则有可能增大了CPU的使用，但是又造成了不可接受的调度开销，同样会降低吞吐量。