使用线程池的优点

• 第一：降低资源消耗。通过重复利用已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，如果无限制地创建，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分配、调优和监控。

线程池的执行流程

大体流程

• 线程池判断核心线程池里的线程是否都在执行任务。如果不是，则创建一个新的工作 线程来执行任务。如果核心线程池里的线程都在执行任务，则进入下个流程。
• 线程池判断工作队列是否已经满。如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这 个工作队列里。如果工作队列满了，则进入下个流程。
• 线程池判断线程池的线程是否都处于工作状态。如果没有，则创建一个新的工作线程 来执行任务。如果已经满了，则交给饱和策略来处理这个任务。
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具体流程

• 如果当前运行的线程少于corePoolSize，则创建新线程来执行任务（注意，执行这一步骤需要获取全局锁）。
• 如果运行的线程等于或多于corePoolSize，则将任务加入BlockingQueue。
• 如果无法将任务加入BlockingQueue（队列已满），则创建新的线程来处理任务（注意，执行这一步骤需要获取全局锁）。
• 如果创建新线程将使当前运行的线程超出maximumPoolSize，任务将被拒绝，并调用 RejectedExecutionHandler.rejectedExecution()方法。

execute源码

public void execute(Runnable command) { 
        if (command == null) 
            throw new NullPointerException(); // 如果线程数小于基本线程数，则创建线程并执行当前任务 
        if (poolSize >= corePoolSize || !addIfUnderCorePoolSize(command)) { // 如线程数大于等于基本线程数或线程创建失败，则将当前任务放到工作队列中。 
            if (runState == RUNNING && workQueue.offer(command)) {
                  if (runState != RUNNING || poolSize == 0)       
                  ensureQueuedTaskHandled(command);
                  }// 如果线程池不处于运行中或任务无法放入队列，并且当前线程数量小于最大允许的线程数量， // 则创建一个线程执行任务。
                  else if (!addIfUnderMaximumPoolSize(command))
                  // 抛出RejectedExecutionException异常 
                  reject(command); // is shutdown or saturated 
                  } 
        }

woker线程run方法

public void run() { 
       try { 
       Runnable task = firstTask; 
       firstTask = null;
       while (task != null || (task = getTask()) != null) {
       runTask(task);
       task = null;
       } 
      } finally { 
          workerDone(this);
          }
  }

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线程池的使用

创建线程池

new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, milliseconds,runnableTaskQueue, handler);

• corePoolSize（线程池的基本大小）：当提交一个任务到线程池时，线程池会创建一个线 程来执行任务，即使其他空闲的基本线程能够执行新任务也会创建线程，等到需要执行的任 务数大于线程池基本大小时就不再创建。如果调用了线程池的prestartAllCoreThreads()方法， 线程池会提前创建并启动所有基本线程。

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• maximumPoolSize（线程池最大数量）：线程池允许创建的最大线程数。如果队列满了，并 且已创建的线程数小于最大线程数，则线程池会再创建新的线程执行任务。值得注意的是，如 果使用了无界的任务队列这个参数就没什么效果。

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• ThreadFactory：用于设置创建线程的工厂，可以通过线程工厂给每个创建出来的线程设 置更有意义的名字。使用开源框架guava提供的ThreadFactoryBuilder可以快速给线程池里的线 程设置有意义的名字，代码如下:
• new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("XX-task-%d").build();

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• runnableTaskQueue（任务队列）：用于保存等待执行的任务的阻塞队列。可以选择以下几 个阻塞队列。
• 1.ArrayBlockingQueue：是一个基于数组结构的有界阻塞队列，此队列按FIFO（先进先出）原 则对元素进行排序。
• .2.LinkedBlockingQueue：一个基于链表结构的阻塞队列，此队列按FIFO排序元素，吞吐量通 常要高于ArrayBlockingQueue。静态工厂方法Executors.newFixedThreadPool()使用了这个队列。
• 3.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，吞吐量通常要高于Linked-BlockingQueue，静态工 厂方法Executors.newCachedThreadPool使用了这个队列。
• 4.PriorityBlockingQueue：一个具有优先级的无限阻塞队列。

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• RejectedExecutionHandler（饱和策略）：当队列和线程池都满了，说明线程池处于饱和状 态，那么必须采取一种策略处理提交的新任务。这个策略默认情况下是AbortPolicy，表示无法 处理新任务时抛出异常。在JDK 1.5中Java线程池框架提供了以下4种策略。
• 1.AbortPolicy：直接抛出异常。
• 2.CallerRunsPolicy：只用调用者所在线程来运行任务。
• 3.DiscardOldestPolicy：丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务。
• 4.DiscardPolicy：不处理，丢弃掉。 当然，也可以根据应用场景需要来实现
• RejectedExecutionHandler接口自定义策略。如记录 日志或持久化存储不能处理的任务。

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• keepAliveTime（线程活动保持时间）：线程池的工作线程空闲后，保持存活的时间。所以，如果任务很多，并且每个任务执行的时间比较短，可以调大时间，提高线程的利用率。

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• TimeUnit（线程活动保持时间的单位）：可选的单位有天（DAYS）、小时（HOURS）、分钟 （MINUTES）、毫秒（MILLISECONDS）、微秒（MICROSECONDS，千分之一毫秒）和纳秒 （NANOSECONDS，千分之一微秒）。

提交任务

可以使用两个方法向线程池提交任务，分别为execute()和submit()方法。

• execute()方法用于提交不需要返回值的任务，所以无法判断任务是否被线程池执行成功。 通过以下代码可知execute()方法输入的任务是一个Runnable类的实例。

threadsPool.execute(new Runnable() { 
        @Override public void run() { 
            // TODO Auto-generated method stub
            } 
       }
  );

• submit()方法用于提交需要返回值的任务。线程池会返回一个future类型的对象，通过这个 future对象可以判断任务是否执行成功，并且可以通过future的get()方法来获取返回值，get()方 法会阻塞当前线程直到任务完成，而使用get（long timeout，TimeUnit unit）方法则会阻塞当前线 程一段时间后立即返回，这时候有可能任务没有执行完。

Future<Object> future = executor.submit(harReturnValuetask);
try { 
    Object s = future.get();
    } catch (InterruptedException e) { 
    // 处理中断异常 
    } catch (ExecutionException e) { 
    // 处理无法执行任务异常 
    } finally {
    // 关闭线程池 executor.shutdown();
   }

关闭线程池

• 可以通过调用线程池的shutdown或shutdownNow方法来关闭线程池。它们的原理是遍历线 程池中的工作线程，然后逐个调用线程的interrupt方法来中断线程，所以无法响应中断的任务 可能永远无法终止。但是它们存在一定的区别，shutdownNow首先将线程池的状态设置成 STOP，然后尝试停止所有的正在执行或暂停任务的线程，并返回等待执行任务的列表，而 shutdown只是将线程池的状态设置成SHUTDOWN状态，然后中断所有没有正在执行任务的线 程。
• 只要调用了这两个关闭方法中的任意一个，isShutdown方法就会返回true。当所有的任务 都已关闭后，才表示线程池关闭成功，这时调用isTerminaed方法会返回true。至于应该调用哪 一种方法来关闭线程池，应该由提交到线程池的任务特性决定，通常调用shutdown方法来关闭 线程池，如果任务不一定要执行完，则可以调用shutdownNow方法。

线程池监控

如果在系统中大量使用线程池，则有必要对线程池进行监控，方便在出现问题时，可以根 据线程池的使用状况快速定位问题。可以通过线程池提供的参数进行监控，在监控线程池的 时候可以使用以下属性。

• taskCount：线程池需要执行的任务数量。
• completedTaskCount：线程池在运行过程中已完成的任务数量，小于或等于taskCount。
• largestPoolSize：线程池里曾经创建过的最大线程数量。通过这个数据可以知道线程池是 否曾经满过。如该数值等于线程池的最大大小，则表示线程池曾经满过。
• getPoolSize：线程池的线程数量。如果线程池不销毁的话，线程池里的线程不会自动销 毁，所以这个大小只增不减。
• getActiveCount：获取活动的线程数。