一、线程池是什么
线程池就是事先将多个线程对象放到一个容器中，当使用的时候就不用 new 线程而是直接去池中拿线程即可，节省了开辟子线程的时间，提高的代码执行效率在 JDK 的 java.util.concurrent.Executors 中提供了生成多种线程池的静态方法。
ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
ExecutorService newFixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(4);
ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(4);
ExecutorService newSingleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
然后调用他们的 execute 方法即可。
这 4 种线程池底层 全部是 ThreadPoolExecutor 对象的实现， 阿里规范手册中规定
线程池采用 ThreadPoolExecutor 自定义的，实际开发也是。
1. 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，若
无可回收，则新建线程。这种类型的线程池特点是：
工作线程的创建数量几乎没有限制(其实也有限制的,数目为 Interger.
MAX_VALUE), 这样可灵活的往线程池中添加线程。
如果长时间没有往线程池中提交任务，即如果工作线程空闲了指定的时间(默认为
1 分钟)，则该工作线程将自动终止。终止后，如果你又提交了新的任务，则线程
池重新创建一个工作线程。
在使用 CachedThreadPool 时，一定要注意控制任务的数量，否则，由于大量线
程同时运行，很有会造成系统瘫痪。
2. newFixedThreadPool
创建一个指定工作线程数量的线程池。每当提交一个任务就创建一个工作线程，如 果工作线程数量达到线程池初始的最大数，则将提交的任务存入到池队列中。
FixedThreadPool 是一个典型且优秀的线程池，它具有线程池提高程序效率和节省创建线程时所耗的开销的优点。但是，在线程池空闲时，即线程池中没有可运行任务时，它不会释放工作线程，还会占用一定的系统资源。
3. newSingleThreadExecutor
创建一个单线程化的 Executor，即只创建唯一的工作者线程来执行任务，它只会 用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级) 执行。如果这个线程异常结束，会有另一个取代它，保证顺序执行。单工作线程最大的特点是可保证顺序地执行各个任务，并且在任意给定的时间不会有多个线程是 活动的。
4. newScheduleThreadPool
创建一个定长的线程池，而且支持定时的以及周期性的任务执行。例如延迟 3 秒执行。
二、为什么要使用线程池?
1. 线程池做的工作主要是控制运行的线程数量，处理过程中将任务放入队列，然后 在线程创建后启动这些任务，如果线程数量超过了最 大数量，超出数量的线程排队等候，等其它线程执行完毕，再从队列中取出任务来执行。
2. 主要特点:线程复用;控制最大并发数:管理线程。
第一:降低资源消耗。通过重复利用己创建的线程降低线程创建和销毁造成的消 耗。
第二:提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要的等到线程创建就能立即执 行。
第三:提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系 统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进 行统一的分配，调优和监控
三、线程池的工作原理
1. 第一步：线程池刚创建的时候，里面没有任何线程，等到有任务过来的时候才会 创建线程。当然也可以调用 prestartAllCoreThreads() 或者 prestartCoreThread() 方法预创建 corePoolSize 个线程
2. 第二步：调用 execute()提交一个任务时，如果 当前的工作线程数 < corePoolSize，直接创建新的线程执行这个任务
3. 第三步：如果 当时工作线程数量 >= corePoolSize，会将任务放入任务队列中缓存
4. 第四步：如果队列已满，并且 线程池中工作线程的数量 < maximumPoolSize，还是会创建线程执行这个任务
5. 第五步：如果队列已满，并且线程池中的线程已达到 maximumPoolSize，这个时候会执行拒绝策略，JAVA 线程池默认的策略是 AbortPolicy，即抛出 RejectedExecutionException 异常
线程池状态
1. **RUNNING（运行中）**：线程池处于正常运行状态，可以接受新任务并处理已 提交的任务。
2. **SHUTDOWN（关闭中）**： 线程池不再接受新任务 ， 但会继续处理已提交的任 务 ，直到任务队列为空。`shutdown()`方法用于将线程池状态切换为 SHUTDOWN。
3. **STOP（停止中）**： 线程池不再接受新任务，并且会尝试终止正在执行的任务。 已提交但未执行的任务会从队列中移除 。`shutdownNow()`方法用于将线程池状态切 换为 STOP。
4. **TIDYING（整理中）**：线程池在 SHUTDOWN 或 STOP 状态下，当所有任务 都已经终止，工作线程数为 0 时，会将线程池状态切换为 TIDYING，表示线程池正在 进行一些清理工作。
5. **TERMINATED（终止）**：线程池的终止状态，表示线 程池已经完全终止 ，不再 处理任务。线程池状态会在 TIDYING 状态结束后切换到 TERMINATED。
四、ThreadPoolExecutor 对象 参数
参数与作用：
共 7 个参数
1. corePoolSize： 核心线程数，
在 ThreadPoolExecutor 中有一个与它相关的配置：allowCoreThreadTimeOut （默认为 false），当 allowCoreThreadTimeOut 为 false 时，核心线程会一直存 活，哪怕是一直空闲着。而当 allowCoreThreadTimeOut 为 true 时核心线程空 闲时间超过 keepAliveTime 时会被回收。
2. maximumPoolSize：最大线程数线程池能容纳的最大线程数，当线程池中的线程达到最大时，此时添加任务将会采用拒绝策略，默认的拒绝策略是抛出一个运行时错误 （RejectedExecutionException）。
值得一提的是，当初始化时用的工作队列为 LinkedBlockingDeque 时，这个值将无效。
3. keepAliveTime：存活时间， 当非核心空闲超过这个时间将被回收，同时空闲核心线程是否回收受 allowCoreThreadTimeOut 影响。
4. unit： keepAliveTime 的单位。
5. workQueue： 任务队列
常用有三种队列， SynchronousQueue,LinkedBlockingDeque（无界队列）,ArrayBlockingQueue（有界队列）。
6. threadFactory： 线程工厂，
ThreadFactory 是一个接口，用来创建 worker。通过线程工厂可以对线程的一些属性进行定制。默认直接新建线程。
7. RejectedExecutionHandler： 拒绝策略
也是一个接口，只有一个方法，当线程池中的资源已经全部使用，添加新线程被拒绝时，会调用 RejectedExecutionHandler 的 rejectedExecution()方法。默认是抛出 一个运行时异常
拒绝策略：
1. AbortPolicy：直接抛出异常，默认策略；
2. CallerRunsPolicy：用调用者所在的线程来执行任务；
3. DiscardOldestPolicy：丢弃阻塞队列中靠最前的任务，并执行当前任务；
4. DiscardPolicy：直接丢弃任务；当然也可以根据应用场景实现RejectedExecutionHandler 接口，自定义饱和策略，如记录日志或持久化存储不能 处理的任务
线程池大小设置：
CPU 密集型：N+1
IO 密集型：2N
1. 需要分析线程池执行的任务的特性： CPU 密集型还是 IO 密集型
2. 每个任务执行的平均时长大概是多少，这个任务的执行时长可能还跟任务处理逻 辑是否涉及到网络传输以及底层系统资源依赖有关系。 如果是 CPU 密集型，主要是执行计算任务，响应时间很快，cpu 一直在运行， 这种任务 cpu 的利用率很高，那么线程数的配置应该根据 CPU 核心数来决定， CPU 核心数=最大同时执行线程数，加入 CPU 核心数为 4，那么服务器最多能 同时执行 4 个线程。过多的线程会导致上下文切换反而使得效率降低。那线程池的最大线程数可以配置为 cpu 核心数+1 如果是 IO 密集型，主要是进行 IO 操 作，执行 IO 操作的时间较长，这是 cpu 出于空闲状态，导致 cpu 的利用率不 高，这种情况下可以增加线程池的大小。这种情况下可以结合线程的等待时长来做判断，等待时间越高，那么线程数也相对越多。一般可以配置 cpu 核心数的 2 倍。
一个公式：
线程池设定最佳线程数目 =
((线程池设定的线程等待时间+线程 CPU 时间) / 线程 CPU 时间 ) * CPU 数目
这个公式的 '线程 cpu 时间' 是预估的程序单个线程在 cpu 上运行的时间（通常使用 loadrunner 测试大量运行次数求出平均值）
