【学习笔记】线程池

一、初识线程池

1、什么是“池”

需要的时候可以快速使用，不用重新收集

2、线程池

• 如果不使用线程池，每个任务都新开一个线程处理
• 加快响应速度
• 合理利用CPU和内存
• 统一管理

3、线程池适合应用的场合

• 批量计算任务、服务器处理请求、excel解析
• 实际上，在开发中，如果需要创建5个以上的线程，那么就可以使用线程池来管理

二、 创建和停止线程池：

1、线程池构造方法的参数

（1）corePoolSize指的是核心线程数：线程池在完成初始化后，默认情况下，线程池中并没有任何线程，线程池会等待有任务到来时，再创建新线程去执行任务

（2）最大量maxPoolSize：在核心线程数的基础上，额外增加的线程数的上限

（3）添加线程规则：

• 最开始线程总数小于corePoolSize时，即使有线程处于空闲状态，新任务到来时，也会创建一个新线程
• 直到线程数等于corePoolSize，再来任务时，会把任务放入队列去等待
• 直到队列也满了，如果此时线程数小于maxPoolSize，则会再创建新线程来执行任务
• 如果队列已满，并且线程数已经扩大到等于maxPoolSize时，再尝试添加任务时，会被拒绝

（4）增减线程的特点

• 通过设置corePoolSize和maxPoolSize相同，就可以创建固定大小的线程池
• 线程池希望保持较少的线程数，并且只有在负载变得很大时才增加它
• 通过设置maxPoolSize为很高的值，可以允许线程池容纳任意数量的并发任务
• 只有在队列填满时才创建多于corePoolSize的线程，如果使用的是无界队列，那么线程数就不会超过corePoolSize

2、线程存活时间：keepAliveTime

如果线程池当前的线程数多于corePoolSize，那么如果多于的线程空闲时间超过keepAliveTime，它们就会被终止

3、创建线程：ThreadFactory

• 默认使用Executors.defaultThreadFactory()
• 创建出来的线程都在同一个线程组
• 如果自己指定ThreadFactory，那么就可以改变线程名、线程组、优先级是否是守护线程等
• 通常情况下，使用默认的线程工厂基本上就可以满足绝大多数的需要

4、工作队列：

有3种最常见的队列类型

1. 直接交换：SynchronousQueue

2. 无界队列：LinkedBlockingQueue

3. 有界队列：ArrayBlockingQueue

5、守护线程

守护线程和普通线程（也成为用户线程）的区别主要在于是否影响jvm的结束。具体而言，如果普通线程没有结束运行的话，jvm也是不会停止运行的，但是假设所有的用户线程都已经结束了，而只剩下守护线程，那么jvm便会认为此时没有继续运行的必要，从而停止。

非常典型的守护线程就是我们的垃圾处理器，也就是GC。

在平时的学习和工作中，是否需要去把线程设置为守护线程呢？
答案是，通常情况下没有必要，因为我们假设把线程设置为守护线程，那么一旦其他的线程都已终止，只剩下这个线程的话，无论这个线程正在执行什么任务，它都会被停止。假设我们正在读取文件，那么可能会造成数据只读到一般的情况，或者是其他各种各样的问题。
所以在平时的学习工作中，我们只需要去创建普通的线程就可以了，对于守护线程，只需要了解它的概念和特点。

6、线程池应该手动创建还是自动创建：

• 手动创建更好，因为这样可以更加明确线程池的运行规则，避免资源耗尽的风险
• newFixedThreadPool 容易造成大量内存占用，可能会导致OOM
• newSingleThreadExecutor 当请求堆积的时候，可能会占用大量的内存
• CachedThreadPool：可缓存线程池
  特点：具有自动回收多余线程的功能
  弊端在于第二个参数maximumPoolSize被设置为了Integer.MAX_VALUE，这可能会创建数量 非常多的线程，甚至导致OOM
• newScheduledThreadPool

7、正确的创建线程池的方法：

• 根据不同的业务场景，设置线程池参数
• 比如：内存有多大，给线程取什么名字等等

8、线程池里的线程数量设定为多少比较合适：

• CPU密集型（加密、计算hash等）：最佳线程数为CPU核心数的1-2倍

• 耗时IO型（读写数据库、文件、网络读写等）：最佳线程数一般会大于CPU核心数很多倍

        参考Brain Goetz推荐的计算方法：
  
        线程数 = CPU核心数*（1 + 平均等待时间/平均工作时间）
  1
  2
  3

9、常见线程池的特点：

• FixedThreadPool
  核心线程池和最大线程数相同，队列满后，无法再增加线程

• CachedThreadPool
  具有自动回收多余线程的功能，队列没有容量，线程数可以很多

• ScheduledThreadPool
  支持定时及周期性任务执行的线程池

• SingleThreadExecutor
  只会用唯一的工作线程来执行任务（用到的场景并不多）

10、停止线程池的正确方法：

1、shutdown
运行这个方法之后并不一定会停止，事实上，这个方法仅仅是初始化整个关闭过程。运行这个方法，会把正在执行的和队列中等待的都执行完毕之后再关闭，但是不会再增加任务。

2、isShutdown
3、isTerminated：线程都结束了返回true
4、awaitTermination
5、shutdownNow

11、任务太多，怎么拒绝：

拒绝时机：当Executor关闭时，提交新任务会被拒绝，以及当Executor对最大线程和工作队列容量使用有限边界并且已经饱和时

4种拒绝策略：

• AbortPlicy：抛出异常
• DiscardPolicy：默默丢弃
• DiscardOlderPolicy：丢弃掉老的
• CallerRunsPolicy

12、钩子方法，给线程池加点料：

• 每个执行任务前后
• 日志、统计

三、线程池

1、线程池组成部分：

• 线程池管理器
• 工作线程
• 任务队列
• 任务接口（Task）

2、Executor家族：

线程池、ThreadPoolExecutor、ExecutorService、Executor、Executors等这么多和线程池相关的类，都是什么关系

• Executor：是一个接口，里面只有一个方法execute
• ExecutorService：继承Executor，增加了一些新的方法，拥有初步管理线程池的方法
• Executors：工具类，帮我们快速创建线程池用的

3、线程池实现任务复用的原理：

• 相同线程执行不同任务
• runWorker

4、线程池五种状态：

execute方法：执行任务

5、使用线程池的注意点：

• 手动创建线程池
• 线程数合理
• 考虑多个线程池间的影响

注：学习来源——慕课网