一.、线程池简介

1. 线程池的概念：

线程池就是首先创建一些线程，它们的集合称为线程池。使用线程池可以很好地提高性能，线程池在系统启动时即创建大量空闲的线程，程序将一个任务传给线程池，线程池就会启动一条线程来执行这个任务，执行结束以后，该线程并不会死亡，而是再次返回线程池中成为空闲状态，等待执行下一个任务。

2. 线程池的工作机制

2.1 在线程池的编程模式下，任务是提交给整个线程池，而不是直接提交给某个线程，线程池在拿到任务后，就在内部寻找是否有空闲的线程，如果有，则将任务交给某个空闲的线程。
2.1 一个线程同时只能执行一个任务，但可以同时向一个线程池提交多个任务。

3. 使用线程池的原因：

多线程运行时间，系统不断的启动和关闭新线程，成本非常高，会过渡消耗系统资源，以及过渡切换线程的危险，从而可能导致系统资源的崩溃。这时，线程池就是最好的选择了。

二、四种常见的线程池详解

1. 线程池的返回值ExecutorService简介

ExecutorService是Java提供的用于管理线程池的接口。该接口的两个作用：控制线程数量和重用线程

2. 具体的4种常用的线程池案例

实现如下：（返回值都是ExecutorService）
2.1 Executors.newCacheThreadPool()：可缓存线程池，先查看池中有没有以前建立的线程，如果有，就直接使用。如果没有，就建一个新的线程加入池中，缓存型池子通常用于执行一些生存期很短的异步型任务
示例代码：

package com.gblfy.xe;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class NewCachedThreadPoolTest {public static void main(String[] args) {// 创建一个可缓存线程池ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < 10; i++) {try {// sleep可明显看到使用的是线程池里面以前的线程，没有创建新的线程Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}cachedThreadPool.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 打印正在执行的缓存线程信息System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "正在被执行");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});}}
}

输出结果：pool-1-thread-1正在被执行
pool-1-thread-1正在被执行
pool-1-thread-1正在被执行
pool-1-thread-1正在被执行
pool-1-thread-1正在被执行
pool-1-thread-1正在被执行
pool-1-thread-1正在被执行
pool-1-thread-1正在被执行
pool-1-thread-1正在被执行
pool-1-thread-1正在被执行

线程池为无限大，当执行当前任务时上一个任务已经完成，会复用执行上一个任务的线程，而不用每次新建线程

2.2 Executors.newFixedThreadPool(int n)：创建一个可重用固定个数的线程池，以共享的无界队列方式来运行这些线程。
示例代码：

package com.gblfy.xe;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class NewFixedThreadPoolTest {public static void main(String[] args) {// 创建一个可重用固定个数的线程池ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);for (int i = 0; i < 10; i++) {fixedThreadPool.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {// 打印正在执行的缓存线程信息System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "正在被执行");Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});}}
}

输出结果：pool-1-thread-1正在被执行
pool-1-thread-2正在被执行
pool-1-thread-3正在被执行
pool-1-thread-1正在被执行
pool-1-thread-2正在被执行
pool-1-thread-3正在被执行
pool-1-thread-1正在被执行
pool-1-thread-2正在被执行
pool-1-thread-3正在被执行
pool-1-thread-1正在被执行

因为线程池大小为3，每个任务输出打印结果后sleep 2秒，所以每两秒打印3个结果。
定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()

2.3 Executors.newScheduledThreadPool(int n)：创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行

延迟执行示例代码：

package com.gblfy.xe;import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class NewScheduledThreadPoolTest {public static void main(String[] args) {//创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行——延迟执行ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);//延迟1秒执行scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("延迟1秒执行");}}, 1, TimeUnit.SECONDS);}
}

输出结果：延迟1秒执行

package com.gblfy.xe;import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class NewScheduledThreadPoolTest {public static void main(String[] args) {//创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行——延迟执行ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);//延迟1秒后每3秒执行一次scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("延迟1秒后每3秒执行一次");}}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);}
}

输出结果：

延迟1秒后每3秒执行一次
延迟1秒后每3秒执行一次
2.4 Executors.newSingleThreadExecutor()：创建一个单线程化的线程池，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。
示例代码：

package com.gblfy.xe;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class NewSingleThreadExecutorTest {public static void main(String[] args) {//创建一个单线程化的线程池ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();for (int i = 0; i < 10; i++) {final int index = i;singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {//结果依次输出，相当于顺序执行各个任务System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在被执行,打印的值是:" + index);Thread.sleep(5000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});}}
}

输出结果：pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:0
pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:1
pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:2
pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:3
pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:4
pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:5
pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:6
pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:7
pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:8
pool-1-thread-1正在被执行,打印的值是:9

三、 缓冲队列BlockingQueue和自定义线程池ThreadPoolExecutor

1. 缓冲队列BlockingQueue简介：

BlockingQueue是双缓冲队列。BlockingQueue内部使用两条队列，允许两个线程同时向队列一个存储，一个取出操作。在保证并发安全的同时，提高了队列的存取效率。

2. 常用的几种BlockingQueue：

ArrayBlockingQueue（int i）:规定大小的BlockingQueue，其构造必须指定大小。其所含的对象是FIFO顺序排序的。

LinkedBlockingQueue（）或者（int i）:大小不固定的BlockingQueue，若其构造时指定大小，生成的BlockingQueue有大小限制，不指定大小，其大小有Integer.MAX_VALUE来决定。其所含的对象是FIFO顺序排序的。

PriorityBlockingQueue（）或者（int i）:类似于LinkedBlockingQueue，但是其所含对象的排序不是FIFO，而是依据对象的自然顺序或者构造函数的Comparator决定。

SynchronizedQueue（）:特殊的BlockingQueue，对其的操作必须是放和取交替完成。

3. 自定义线程池（ThreadPoolExecutor和BlockingQueue连用）：

   自定义线程池，可以用ThreadPoolExecutor类创建，它有多个构造方法来创建线程池。

   常见的构造函数：ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue)

示例代码：

package com.gblfy.xe;import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class ZiDingYiThreadPoolExecutor {public static class TempThread implements Runnable {@Overridepublic void run() {// 打印正在执行的缓存线程信息System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在被执行");try {// sleep一秒保证3个任务在分别在3个线程上执行Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}public static void main(String[] args) {// 创建数组型缓冲等待队列BlockingQueue<Runnable> bq = new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10);// ThreadPoolExecutor:创建自定义线程池，池中保存的线程数为3，允许最大的线程数为6ThreadPoolExecutor tpe = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 50, TimeUnit.MILLISECONDS, bq);// 创建3个任务Runnable t1 = new TempThread();Runnable t2 = new TempThread();Runnable t3 = new TempThread();Runnable t4 = new TempThread();Runnable t5 = new TempThread();Runnable t6 = new TempThread();// 3个任务在分别在3个线程上执行tpe.execute(t1);tpe.execute(t2);tpe.execute(t3);tpe.execute(t4);tpe.execute(t5);tpe.execute(t6);// 关闭自定义线程池tpe.shutdown();}
}

输出结果：

pool-1-thread-1正在被执行
pool-1-thread-2正在被执行
pool-1-thread-3正在被执行