【线程池】

什么是线程池？

线程池是一个可以复用线程的技术。简单来说，线程池是一种基于池化技术的思想来管理线程的技术，旨在减少线程的创建和销毁次数，提高系统的响应速度和吞吐量。它预先创建了一定数量的线程，并将这些线程放入到一个池中（即线程池），当需要执行新的任务时，不是直接创建新的线程，而是从线程池中取出一个空闲的线程来执行该任务，执行完毕后线程并不被销毁，而是放回线程池中供后续任务再次使用。

不使用线程池的问题

开销大：如果用户每发起一个请求，后台都需要创建一个新线程来处理，那么每次创建新线程都会带来较大的开销，包括系统资源的分配、初始化等过程。这些开销在请求量较大时会非常显著，严重影响系统性能。
资源浪费：当任务执行完毕后，如果直接销毁线程，那么在下一个任务到来时又需要重新创建线程，这会造成资源的频繁分配和回收，不仅开销大，而且浪费了宝贵的系统资源。
系统不稳定：如果请求过多，系统可能会创建大量的线程来处理这些请求。然而，系统的线程资源是有限的，过多的线程会导致线程之间竞争系统资源，引发线程切换、上下文切换等开销，进而可能导致系统响应变慢甚至崩溃。

线程池的工作原理

初始状态：线程池中有几个初始化的线程（数量等于核心线程数），这些线程都处于空闲状态，等待任务的到来。
任务提交：当有任务提交给线程池时，如果有空闲的线程，则直接由该线程执行任务；如果没有空闲的线程且任务队列未满，则任务被放入任务队列中等待。
线程执行：线程从任务队列中取出任务并执行，执行完毕后线程再次回到空闲状态等待新的任务。
动态调整：随着任务的增加，如果任务队列满了且线程数还没有达到最大线程数，则线程池会创建新的线程来执行任务。反之，如果一段时间内没有新的任务提交，线程池中的线程数量会逐渐减少到核心线程数（这取决于配置的线程池类型和策略）。
关闭状态：当线程池被关闭时，它不再接受新的任务，并且会等待所有已经提交的任务执行完成后才销毁线程和释放资源。

线程池的创建

方式一

通过创建ThreadPoolExecutor实例来管理线程池，ThreadPoolExecutor类提供了多个构造函数，允许开发者详细地配置线程池的参数，以满足不同的并发执行需求。

主要参数

corePoolSize（核心线程数）：线程池中核心线程的数量。即使这些线程处于空闲状态，它们也不会被销毁，除非设置了allowCoreThreadTimeOut为true。
maximumPoolSize（最大线程数）：线程池中允许的最大线程数。当工作队列已满时，如果线程数小于最大线程数，则会创建新线程来处理任务。
keepAliveTime（线程空闲时间）：当线程数大于核心线程数时，这是多余空闲线程在终止前等待新任务的最长时间。
unit（时间单位）：keepAliveTime参数的时间单位，如TimeUnit.SECONDS。
workQueue（工作队列）：用于保存等待执行的任务的阻塞队列。
threadFactory（线程工厂）：用于创建新线程的工厂。如果不指定，则使用Executors.defaultThreadFactory()来创建线程。这个固定的代码记住就行了。
handler（拒绝处理策略）：当任务队列和线程池都满了时，用于处理新任务的拒绝策略。

重点参数详解

任务队列的实现

ThreadPoolExecutor的构造函数允许你指定一个BlockingQueue<Runnable>类型的任务队列。BlockingQueue是一个支持两个附加操作的队列，这两个操作是：在元素可用之前阻塞的检索操作，以及在没有额外空间时阻塞的插入操作。BlockingQueue接口有多种实现，每种实现都有其特定的用途和性能特性。

常见的BlockingQueue实现包括：

ArrayBlockingQueue：一个由数组结构组成的有界阻塞队列。此队列按照先进先出（FIFO）的原则对元素进行排序。
LinkedBlockingQueue：一个由链表结构组成的可选有界阻塞队列。如果创建时没有指定容量，则默认为Integer.MAX_VALUE，即无界队列。
SynchronousQueue：一个不存储元素的阻塞队列。每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作一直处于阻塞状态，反之亦然。
PriorityBlockingQueue：一个支持优先级排序的无界阻塞队列。

如何选择任务队列

如果你需要限制线程池中任务的数量，可以使用有界的ArrayBlockingQueue或LinkedBlockingQueue。
如果你想要线程池在提交新任务时立即创建新线程（只要不超过maximumPoolSize），可以使用SynchronousQueue。但是，请注意，这可能会导致线程频繁地创建和销毁，从而增加开销。
如果你需要按照任务的优先级来执行，可以使用PriorityBlockingQueue。

线程池的注意事项

线程池处理Runnable任务

package demo12;
//任务类
public class MyRunnable implements Runnable{@Overridepublic void run() {//描述你的任务System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->666");try {//为了方便观察，我们写一个延迟。Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);//Alt键加回车键捕捉一下} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}
}

import java.util.concurrent.*;public class ThreadPool {public static void main(String[] args) {//担心忘了，你可以按着ctrl键，然后点击就能看到它的那个提示
//            public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
//        int maximumPoolSize,
//        long keepAliveTime,
//        TimeUnit unit,
//        BlockingQueue<Runnable> workQueue,
//        ThreadFactory threadFactory,
//        RejectedExecutionHandler handler) {ExecutorService pool=//多态写法//下面就创建好了一个线程池对象new ThreadPoolExecutor(3,5,8,TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue<>(4),Executors.defaultThreadFactory(),new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());Runnable target=new MyRunnable();//怎么把这个任务对象交给现场时来处理呢pool.execute(target);//线程池会自动创建一个新线程,自动处理这个任务，自动执行的。pool.execute(target);pool.execute(target);pool.execute(target);//三个核心线程已经有了，此时复用前面的的核心线程。pool.execute(target);pool.execute(target);pool.execute(target);//到了临时线程的创建时机了pool.execute(target);pool.execute(target);//三个任务在核心线程执行，四个任务在队列里面排着。两个任务在临时线程执行。//到了新任务拒绝的时候了pool.execute(target);}
}