1.引言
合理利用线程池能够带来三个好处。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。但是要做到合理的利用线程池，必须对其原理了如指掌。
2.线程池使用
Executors提供的四种线程 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。 2.newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。 3.newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。 4.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。
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。示例如下
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ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();for(int i=0;i<5;i++){ final int index = i; try { Thread.sleep(index * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } executorService.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "," +index); } });}//控制台信息pool-1-thread-1,0pool-1-thread-1,1pool-1-thread-1,2pool-1-thread-1,3pool-1-thread-1,4 |
2.newFixedThreadPool创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。示例如下
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ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(4);for(int i=0;i<5;i++) { final int index = i; fixedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", " + index); Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } });}//控制台信息pool-1-thread-1,0pool-1-thread-2,1pool-1-thread-3,2pool-1-thread-4,3pool-1-thread-1,4 |
3.newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持周期和定时任务示例如下
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ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);System.out.println("before:" + System.currentTimeMillis()/1000);scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("延迟3秒执行的哦 :" + System.currentTimeMillis()/1000); }}, 3, TimeUnit.SECONDS);System.out.println("after :" +System.currentTimeMillis()/1000);//控制台信息before:1518012703after :1518012703延迟3秒执行的哦 :1518012706System.out.println("before:" + System.currentTimeMillis()/1000);scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("延迟1秒之后，3秒执行一次:" +System.currentTimeMillis()/1000); }}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);System.out.println("after :" +System.currentTimeMillis()/1000); |
控制台消息
before:1518013024
after :1518013024
延迟1秒之后，3秒执行一次:1518013025
延迟1秒之后，3秒执行一次:1518013028
延迟1秒之后，3秒执行一次:1518013031
4.newSingleThreadExecutor创建一个单线程化的线程池，只会用工作线程来执行任务，保证顺序，示例如下
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ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();for (int i=0;i<10;i++) { final int index = i; singleThreadExecutor.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "," + index); Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } });} |
控制台信息
pool-1-thread-1,0
pool-1-thread-1,1
pool-1-thread-1,2
pool-1-thread-1,3
pool-1-thread-1,4
向线程池提交任务 ThreadPoolExecutor类中execute()和submit()区别 execute()方法实际上是Executor中声明的方法，在ThreadPoolExecutor进行了具体的实现，这个方法是ThreadPoolExecutor的核心方法，通过这个方法可以向线程池提交一个任务，交由线程池去执行。
submit()方法是在ExecutorService中声明的方法，在AbstractExecutorService就已经有了具体的实现，在ThreadPoolExecutor中并没有对其进行重写，这个方法也是用来向线程池提交任务的，但是它和execute()方法不同，它能够返回任务执行的结果，通过源码查看submit()方法的实现，会发现它实际上还是调用的execute()方法，只不过它利用了Future来获取任务执行结果。
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/** * @throws RejectedExecutionException {@inheritDoc} * @throws NullPointerException {@inheritDoc} */public Future<?> submit(Runnable task) { if (task == null) throw new NullPointerException(); RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null); execute(ftask); return ftask;} |
线程池的关闭 我们可以通过调用线程池的shutdown或shutdownNow方法来关闭线程池，但是它们的实现原理不同，shutdown的原理是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。shutdownNow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。shutdownNow会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。
只要调用了这两个关闭方法的其中一个，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。至于我们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来关闭线程池，如果任务不一定要执行完，则可以调用shutdownNow。
3. 线程池的分析
流程分析：线程池的主要工作流程如下图： Java线程池主要工作流程
从上图我们可以看出，当提交一个新任务到线程池时，线程池的处理流程如下：
- 首先线程池判断基本线程池是否已满？没满，创建一个工作线程来执行任务。满了，则进入下个流程。
- 其次线程池判断工作队列是否已满？没满，则将新提交的任务存储在工作队列里。满了，则进入下个流程。
- 最后线程池判断整个线程池是否已满？没满，则创建一个新的工作线程来执行任务，满了，则交给饱和策略来处理这个任务。
**源码分析。**上面的流程分析让我们很直观的了解的线程池的工作原理，让我们再通过源代码来看看是如何实现的。线程池执行任务的方法如下：
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public void execute(Runnable command) { if (command == null) throw new NullPointerException(); int c = ctl.get(); if (workerCountOf(c) < corePoolSize) { if (addWorker(command, true)) return; c = ctl.get(); } if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) { int recheck = ctl.get(); if (! isRunning(recheck) && remove(command)) reject(command); else if (workerCountOf(recheck) == 0) addWorker(null, false); } else if (!addWorker(command, false)) reject(command);} |
工作线程。线程池创建线程时，会将线程封装成工作线程Worker，Worker在执行完任务后，还会无限循环获取工作队列里的任务来执行。
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