1、线程池
线程池就是一个可以复用线程的技术。
2、应用场景
用户每发起一个请求，后台就需要创建一个新线程来处理，下次新任务来了肯定又要创建新线程处理的，而创建新线程的开销是很大的，并且请求过多时，肯定会产生大量的线程出来，这样会严重影响系统的性能。
3、线程池工作原理
从工作队列中获取一个任务，执行任务，然后返回线程池并等待下一个任务。
4、创建线程池
java在jdk5.0起提供了代表线程池的接口：ExecutorService。
- 方式一：使用ExecutService的实现类ThreadPoolExecutor自创建一个线程池对象。
- 方式二：使用Executors(线程池的工具类)调用方法返回不同特点的线程池对象。
4.1、ThreadPoolExecutor
ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)
参数说明：
- 参数一：
corePoolSize：指定线程池的核心线程数量。 - 参数二：
maximumPoolSize：指定线程池的最大线程数量。 - 参数三：
keepAliveTime：指定临时线程的存活时间。 - 参数四：
unit：指定临时线程存活的时间单位（秒，分，时，天） - 参数五：
workQueue：指定线程池的任务队列 - 参数六：
threadFactory：指定线程池的线程工厂 - 参数七：
handler：指定线程池的任务拒绝策略（线程都在忙，任务队列也满了的时候，新任务来了怎么处理）
//1、通过ThreadPoolExecutor来创建线程池ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(3, 5, 8,TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(4), Executors.defaultThreadFactory(),new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());注意事项
1、临时线程什么时候创建
新任务提交时，发现核心线程都在忙，任务队列也满了，并且还可以创建临时线程，此时才会创建临时线程。
2、什么时候开始会拒绝新任务
核心线程和临时线程都在忙，任务队列也满了，新的任务过来的时候才会开始拒绝任务。
| 方法名称 | 说明 |
|---|---|
| void execute(Runnable command) | 执行Runnable任务 |
| Future<T> submit(Callable<T> task) | 执行Callable任务，返回未来任务对象，用于获取线程返回的结果 |
| void shutdown() | 等全部任务执行完毕后，再关闭线程池 |
| List<Runnable> shutdownNow() | 立刻关闭线程池，停止正在执行的任务，并返回队列中未执行的任务 |
5、线程池处理Runnable任务
public class ThreadPoolTest1 {public static void main(String[] args) {//1、通过ThreadPoolExecutor来创建线程池ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(3, 5, 8,TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(4), Executors.defaultThreadFactory(),new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();//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(myRunnable);//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(myRunnable);//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(myRunnable);//复用前面的核心任务pool.execute(myRunnable);//复用前面的核心任务pool.execute(myRunnable);//增加线程，超出任务队列
// pool.execute(myRunnable);
// pool.execute(myRunnable);//线程池中的三个主线程已经被占用，线程队列已满//此时再创建线程，就会创建临时线程
// pool.execute(myRunnable);//等线程任务结束后关闭线程池pool.shutdown();//立即关闭线程池
// pool.shutdownNow();}
}public class MyRunnable implements Runnable{@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>666");try {Thread.sleep(2000);//设置休眠时间，便于查看
// Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);//设置最大时间，用来测试临时线程的创建} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}执行结果
pool-1-thread-1===>666
pool-1-thread-3===>666
pool-1-thread-2===>666
pool-1-thread-1===>666
pool-1-thread-2===>6665.1、临时线程创建时机
public class ThreadPoolTest1 {public static void main(String[] args) {//1、通过ThreadPoolExecutor来创建线程池ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(3, 5, 8,TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(4), Executors.defaultThreadFactory(),new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();//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(myRunnable);//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(myRunnable);//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(myRunnable);//复用前面的核心任务pool.execute(myRunnable);//复用前面的核心任务pool.execute(myRunnable);//增加线程，超出任务队列pool.execute(myRunnable);pool.execute(myRunnable);//线程池中的三个主线程已经被占用，线程队列已满//此时再创建线程，就会创建临时线程pool.execute(myRunnable);//等线程任务结束后关闭线程池
// pool.shutdown();//立即关闭线程池
// pool.shutdownNow();}
}
public class MyRunnable implements Runnable{@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"===>666");try {
// Thread.sleep(2000);//设置休眠时间，便于查看Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);//设置最大时间，用来测试临时线程的创建} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}执行结果：会创建临时线程4
pool-1-thread-1===>666
pool-1-thread-3===>666
pool-1-thread-2===>666
pool-1-thread-4===>666如果再加一个，就会创建临时线程5
pool-1-thread-2===>666
pool-1-thread-4===>666
pool-1-thread-3===>666
pool-1-thread-1===>666
pool-1-thread-5===>666再增加一个，就会超出线程池的限定，此时就会按照设置的方法进行处理
参数七：handler：指定线程池的任务拒绝策略（线程都在忙，任务队列也满了的时候，新任务来了怎么处理）
新任务拒绝策略：
| 策略 | 详解 |
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() | 不执行此任务，而且直接抛出一个运行时异常 |
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy() | 新任务被提交后直接被丢弃掉，并且不会抛出异常，无法感知到这个任务会被丢弃，可能造成数据丢失。 |
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy() | 会丢弃任务队列中的头结点，通常是存活时间最长并且未被处理的任务。 |
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() | 当有新任务提交后，如果线程池没被关闭且没有能力执行，则把这个任务交于提交任务的线程执行，也就是谁提交任务，谁就负责执行任务。不会抛出异常。 |
6、线程池处理Callable任务
public class ThreadPoolTest2 {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {//1、通过ThreadPoolExecutor来创建线程池ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(3, 5, 8,TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(4), Executors.defaultThreadFactory(),new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());Future f1 = pool.submit(new MyCallable(100));Future f2 = pool.submit(new MyCallable(200));Future f3 = pool.submit(new MyCallable(300));Future f4 = pool.submit(new MyCallable(400));System.out.println(f1.get());System.out.println(f2.get());System.out.println(f3.get());System.out.println(f4.get());}
}public class MyCallable implements Callable {private int n;public MyCallable(int n) {this.n = n;}@Overridepublic String call() throws Exception {int sum = 0;for (int i = 1; i <= n; i++) {sum += i;}return Thread.currentThread().getName()+"求出了1-"+n+"的和是：" + sum;}
}执行结果：
pool-1-thread-1求出了1-100的和是：5050
pool-1-thread-2求出了1-200的和是：20100
pool-1-thread-3求出了1-300的和是：45150
pool-1-thread-3求出了1-400的和是：802007、Executors工具类实现线程池
| 方法名称 | 说明 |
| newFixedThreadPool(int nThreads) | 创建固定数量线程的线程池，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替代它。 |
| newSingleThreadExecutor() | 创建只有一个线程的线程池对象，如果改线程出现异常而结束，那么线程池会补充一个新线程。 |
| newCachedThreadPool | 线程数量随着人物增加而增加，如果线程任务执行完毕且空闲了60秒则会被回收掉 |
| newScheduledThreadPool | 创建一个线程池，可以实现在给定的延迟后运行任务，或者定期执行任务 |
public class ThreadPoolTest3 {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {//1、通过ThreadPoolExecutor来创建线程池
// ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(3, 5, 8,
// TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(4), Executors.defaultThreadFactory(),
// new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());// ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3);
// ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
// ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(5);Future f1 = pool.submit(new MyCallable(100));Future f2 = pool.submit(new MyCallable(200));Future f3 = pool.submit(new MyCallable(300));Future f4 = pool.submit(new MyCallable(400));System.out.println(f1.get());System.out.println(f2.get());System.out.println(f3.get());System.out.println(f4.get());}
}8、核心线程数的配置
- 计算密集型的任务：核心线程数量=CPU核数 +1
- IO密集的任务：核心数量=CPU核数 * 2
9、不建议使用Executors创建线程池
-
缺乏对线程池的精细控制：
Executors提供的方法通常创建一些简单的线程池，如固定大小的线程池、单线程线程池等。然而，这些线程池的配置通常是有限制的，难以进行进一步的定制和优化。 -
可能引发内存泄漏：一些
Executors创建的线程池，特别是FixedThreadPool和SingleThreadExecutor，使用无界队列来存储等待执行的任务。这意味着如果任务提交速度远远快于任务执行速度，队列中可能会积累大量未执行的任务，可能导致内存泄漏。 -
不易处理异常：
Executors创建的线程池默认使用一种默认的异常处理策略，通常只会将异常打印到标准输出或记录到日志中，但不会提供更多的控制。这可能导致异常被忽略或无法及时处理。 -
不支持线程池的动态调整：某些线程池应该支持动态调整线程数量以应对不同的负载情况。
Executors创建的线程池通常是固定大小的，不容易进行动态调整。 -
可能导致不合理的线程数目：一些
Executors方法创建的线程池默认将线程数目设置为非常大的值，这可能导致系统资源的浪费和性能下降。
因此，对于生产环境中的应用程序，通常建议使用 ThreadPoolExecutor 类直接创建和配置线程池，以便更精确地控制线程池的各个参数，包括核心线程数、最大线程数、队列类型、拒绝策略等。这样可以更好地满足应用程序的需求，并确保线程池在不同负载情况下表现良好。当然，在某些情况下，Executors 创建的简单线程池可能足够使用，但需要谨慎考虑其限制和适用性。
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