java線程池ThreadPoolExecutor理解，深入理解java之線程池

java線程池ThreadPoolExecutor理解，深入理解java之線程池

Java通過Executors提供四種線程池，分別為：
newCachedThreadPool建立一個可緩衝線程池，如果線程池長度超過處理需要，可靈活回收空閑線程，若無可回收，則建立線程。
newFixedThreadPool 建立一個定長線程池，可控制線程最大並發數，超出的線程會在隊列中等待。
newScheduledThreadPool 建立一個定長線程池，支援定時及週期性任務執行。
newSingleThreadExecutor 建立一個單線程化的線程池，它只會用唯一的背景工作執行緒來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先順序)執行。

熟悉這四種線程池，首先 先瞭解ThreadPoolExecutor

ThreadPoolExecutor中定義了以下幾個屬性比較重要

corePoolSize：線程池中的線程數量,線程池中預設開啟幾個線程處理 任務隊列中的任務

　　（註：這個並不是固定的，根據隊列（workQueue）的不同實作類別型而改變）

maximumPoolSize：線程池中的最大線程數量，這個屬性感覺和上面的corePoolSize衝突，明明上面定義了線程資料了，怎麼這裡又控制了

最大線程數量，其實 一樣和 上面提到的一樣（根據隊列（workQueue）的不同實作類別型 ，需要用到該屬性進行相應的 任務拒絕策略）

keepAliveTime;//超過corePoolSize的空閑線程，在多長時間內會被銷毀
TimeUnit unit;//keepAliveTime的單位
BlockingQueue<Runnable> workQueue:任務隊列，被提交的但尚未被執行的任務

主要有以下幾種實作類別型

SynchronousQueue：直接提交的隊列，該隊列沒有容量，每一個擦入操作都要對應一個相應的刪除操作，反之每個刪除操作對應相應的插入操作。

　　　　　　　　　　 SynchronousQueue不儲存任務，它總是將任務提交給線程執行，如果沒有閒置進程，則嘗試建立新的進程，如果進程

　　　　　　　　　　已達到maximumPoolSize設定的最大線程數，則執行拒絕策略

ArrayBlockingQueue：有界任務隊列，ArrayBlockingQueue的建構函式必須帶一個容量參數（例如n），表示該隊列的最大容量。

　　　　　　　　　　   當有新任務執行時，這個定義當前線程數為t,建構函式的容量參數為n，當前隊列長度為l

　　　　　　　　　　　1.t<corePoolSize時，建立新的線程之心

                               2.t>corePoolSize且l<n時，插入到任務隊列，等待空閑線程執行

                               3.t>corePoolSize且l>=n時，建立新的線程執行新任務

                               4.t>maximumPoolSize時，執行拒絕策略。

LinkedBlockingQueue:無界任務隊列，當有新任務執行時，如果線程池中線程數小於corePoolSize則建立新的線程，否則進入隊列等待。

　　　　　　　　　　　如果沒有任務建立速度和處理速度差異很大，無界隊列會保持快速增長，直到耗盡系統記憶體

 

　　PriorityBlockingQueue:優先順序隊列，可以控制任務的執行先後順序，是一個特殊的無界隊列。無論有界的隊列無界的隊列，都是按照先進先出演算法

　　　　　　　　　　　　　處理任務（絮叨），而該隊列破例可以根據任務自身的優先順序順序先後執行。

ThreadFactory threadFactory//線程工廠，用於建立線程，一般預設
RejectedExecutionHandler handler;//拒絕策略，當任務太多來不及處理，如何拒絕任務

　　JDK內建的拒絕策略如下：

　　AbortPolity策略：該策略會直接拋出異常，阻止系統正常工作

　　CallerRunsPolity策略：只要線程為關閉，該策略直接在調用者線程中，運行當前被丟棄的任務

      DiscardOledstPolicy策略：該策略將丟棄最老的一個請求，也就是即將被執行的一個任務，並嘗試再次提交當前任務。

　　DiscardPlicy 策略：該策略默默的丟棄無法處理的任務，不予任務處理。

如果以上策略不能滿足實際應用需求，可以擴充RejectedExecutionHandler 介面

public interface RejectedExecutionHandler {    void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor);}

其中，r為請求執行的任務，executor為當前線程池。

瞭解了ThreadPoolExecutor的上述屬性，然後分析Executors提供四種線程池就很簡單了

Executors.newFixedThreadPool(nThreads) 

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

返回了一個corePoolSize, maximumPoolSize大小相等並且使用了LinkedBlockingQueue任務隊列的線程池，因為對於固定大小的線程池而言，不存線上程數量的動態

變化，因此corePoolSize,和maximumPoolSize可以相等，同時它使用無界隊列存放無法立即執行的任務，當任務提交非常頻繁的時候，該隊列可能迅速膨脹，從而耗盡

系統資源。

Executors.newSingleThreadExecutor()

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

返回單線程的線程池，是newFixedThreadPool()方法的一種退化，只是簡單的將線程池的線程數量設定為1

Executors.newCachedThreadPool()

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

返回corePoolSize為0 maximumPoolSize無窮大的線程池，這意味著在沒有任務時，該線程內無線程，而當任務被提交時，該線程池會使用閒置線程執行任務，若無空閑

線程，則將任務加入SynchronousQueue隊列，而SynchronousQueue隊列是一種直接提交的隊列，它總會迫使線程池增加新的線程執行任務，當任務執行完畢後,

由於corePoolSize為0，因此空線程又會在指定時間內（60s）被回收。

對於newCachedThreadPool()，如果同時又大量任務被提交，而任務的執行又不那麼快時，那麼系統便會開啟等量的線程處理，這樣的做法可能會很快耗盡系統的資源。