java培訓(xùn)：ThreadPool用法與優(yōu)勢。

　　1. 線程池的優(yōu)點：

　　合理利用線程池能夠帶來三個好處。第一：降低資源消耗。通過重復(fù)利用已創(chuàng)建的線程降低線程創(chuàng)建和銷毀造成的消耗。第二：提高響應(yīng)速度。當(dāng)任務(wù)到達時，任務(wù)可以不需要等到線程創(chuàng)建就能立即執(zhí)行。第三：提高線程的可管理性。線程是稀缺資源，如果無限制的創(chuàng)建，不僅會消耗系統(tǒng)資源，還會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使用線程池可以進行統(tǒng)一的分配，調(diào)優(yōu)和監(jiān)控。但是要做到合理的利用線程池，必須對其原理了如指掌。

　　2. 線程池框架Executor：

　　java中的線程池是通過Executor框架實現(xiàn)的，ThreadPoolExecutor：線程池的具體實現(xiàn)類,一般用的各種線程池都是基于這個類實現(xiàn)的。構(gòu)造方法如下:

　　參數(shù)介紹：

　　corePoolSize：線程池的核心線程數(shù),線程池中運行的線程數(shù)永遠不會超過 corePoolSize 個,默認(rèn)情況下可以一直存活。

　　keepAliveTime: 默認(rèn)情況下，只有當(dāng)線程池中的線程數(shù)大于corePoolSize時，keepAliveTime才會起作用，直到線程池中的線程數(shù)不大于corePoolSize，即當(dāng)線程池中的線程數(shù)大于corePoolSize時，如果一個線程空閑的時間達到keepAliveTime，則會終止，直到線程池中的線程數(shù)不超過corePoolSize。但是如果調(diào)用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，在線程池中的線程數(shù)不大于corePoolSize時，keepAliveTime參數(shù)也會起作用，直到線程池中的線程數(shù)為0;所以如果任務(wù)很多，并且每個任務(wù)執(zhí)行的時間比較短，可以調(diào)大這個時間，提高線程的利用率。

　　maximumPoolSize：線程池允許的最大線程數(shù)。如果隊列滿了，并且已創(chuàng)建的線程數(shù)小于最大線程數(shù)，則線程池會再創(chuàng)建新的線程執(zhí)行任務(wù)。值得注意的是如果使用了無界的任務(wù)隊列這個參數(shù)就沒什么效果。

　　unit ：表示 keepAliveTime 的單位;可選的單位有天，小時，分鐘，毫秒。微秒，納秒等。

　　workQueue：表示存放任務(wù)的阻塞隊列。

　　BlockingQueue:阻塞隊列(BlockingQueue)是java.util.concurrent下的主要用來控制線程同步的工具。如果BlockQueue是空的,從BlockingQueue取東西的操作將會被阻斷進入等待狀態(tài),直到BlockingQueue進了東西才會被喚醒。同樣,如果BlockingQueue是滿的,任何試圖往里存東西的操作也會被阻斷進入等待狀態(tài),直到BlockingQueue里有空間才會被喚醒繼續(xù)操作。

　　阻塞隊列常用于生產(chǎn)者和消費者的場景，生產(chǎn)者是往隊列里添加元素的線程，消費者是從隊列里拿元素的線程。阻塞隊列就是生產(chǎn)者存放元素的容器，而消費者也只從容器里拿元素。具體的實現(xiàn)類有LinkedBlockingQueue,ArrayBlockingQueued等。ArrayBlockingQueue：是一個基于數(shù)組結(jié)構(gòu)的有界阻塞隊列，此隊列按 FIFO(先進先出)原則對元素進行排序。LinkedBlockingQueue：一個基于鏈表結(jié)構(gòu)的阻塞隊列，此隊列按FIFO (先進先出) 排序元素，吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue。synchronousQueue：這個隊列比較特殊，它不會保存提交的任務(wù)，而是將直接新建一個線程來執(zhí)行新來的任務(wù)

　　3. 線程池的線程程初始化

　　默認(rèn)情況下，創(chuàng)建線程池之后，線程池中是沒有線程的，需要提交任務(wù)之后才會創(chuàng)建線程。在實際中如果需要線程池創(chuàng)建之后立即創(chuàng)建線程，可以通過以下兩個方法辦到：

　　prestartCoreThread()：初始化一個核心線程;

　　prestartAllCoreThreads()：初始化所有核心線程

　　4. worker類

　　在ThreadPoolExecutor主要Worker類來控制線程的復(fù)用。線程池創(chuàng)建線程時，會將線程封裝成工作線程Worker，Worker在執(zhí)行完任務(wù)后，還會無限循環(huán)獲取工作隊列里的任務(wù)來執(zhí)行。

　　5. 線程池的工作過程

　　線程池剛創(chuàng)建時，里面沒有一個線程。任務(wù)隊列是作為參數(shù)傳進來的。不過，就算隊列里面有任務(wù)，線程池也不會馬上執(zhí)行它們。當(dāng)提交一個新任務(wù)到線程池時，線程池會做如下判斷：

　　如果正在運行的線程數(shù)量小于 corePoolSize，那么馬上創(chuàng)建線程運行這個任務(wù);

　　如果正在運行的線程數(shù)量大于或等于 corePoolSize，那么將這個任務(wù)放入隊列;

　　如果這時候隊列滿了，而且正在運行的線程數(shù)量小于 maximumPoolSize，那么還是要創(chuàng)建非核心線程立刻運行這個任務(wù);

　　如果隊列滿了，而且正在運行的線程數(shù)量大于或等于 maximumPoolSize，那么會采取任務(wù)拒絕策略，如下：

　　當(dāng)一個線程完成任務(wù)時，它會從隊列中取下一個任務(wù)來執(zhí)行。

　　當(dāng)一個線程無事可做，超過一定的時間(keepAliveTime)時，線程池會判斷，如果當(dāng)前運行的線程數(shù)大于corePoolSize，那么這個線程就被停掉。所以線程池的所有任務(wù)完成后，它最終會收縮到corePoolSize 的大小。

　　6. 線程池的關(guān)閉

　　ThreadPoolExecutor提供了兩個方法，用于線程池的關(guān)閉，分別是shutdown()和shutdownNow()，其中：shutdown()：不會立即終止線程池，而是要等所有任務(wù)緩存隊列中的任務(wù)都執(zhí)行完后才終止，但再也不會接受新的任務(wù)。shutdownNow()：立即終止線程池，并嘗試打斷正在執(zhí)行的任務(wù)，并且清空任務(wù)緩存隊列，返回尚未執(zhí)行的任務(wù)。

　　7. 線程池容量的動態(tài)調(diào)整

　　ThreadPoolExecutor提供了動態(tài)調(diào)整線程池容量大小的方法：setCorePoolSize()和setMaximumPoolSize()，

　　setCorePoolSize：設(shè)置核心池大小

　　setMaximumPoolSize：設(shè)置線程池最大能創(chuàng)建的線程數(shù)目大小

　　當(dāng)上述參數(shù)從小變大時，ThreadPoolExecutor進行線程賦值，還可能立即創(chuàng)建新的線程來執(zhí)行任務(wù)。

　　8. 幾種類型的線程池

　　1) SingleThreadExecutor：單個后臺線程 (其緩沖隊列是LinkedBlockingQueue，無界的)

　　創(chuàng)建一個單線程的線程池。這個線程池只有一個核心線程在工作，也就是相當(dāng)于單線程串行執(zhí)行所有任務(wù)。如果這個唯一的線程因為異常結(jié)束，那么會有一個新的線程來替代它。此線程池保證所有任務(wù)的執(zhí)行順序按照任務(wù)的提交順序執(zhí)行。

　　舉例子：比如一個村里只有一口井，每次只能一個人打水，先來先打。

　　2) FixedThreadPool：只有核心線程的線程池,大小固定(其緩沖隊列是LinkedBlockingQueue，無界的) 。

　　創(chuàng)建固定大小的線程池。每次提交一個任務(wù)就創(chuàng)建一個線程，直到線程達到線程池的最大大小。線程池的大小一旦達到最大值就會保持不變，如果某個線程因為執(zhí)行異常而結(jié)束，那么線程池會補充一個新線程。

　　舉例子：村里有3口井，大家排隊打井水，可以無數(shù)人排隊，井只有3口，每次最多只能有3個人打井水。沒人打水時，3口井也在那里。由于線程不會回收，F(xiàn)ixThreadPool會更快地響應(yīng)外界請求，這也很容易理解，就好像有人突然想打井水，井不是現(xiàn)用現(xiàn)建的。

　　3) CachedThreadPool：無界線程池，可以進行自動線程回收。(其緩沖隊列是SynchronousQueue，一個是緩沖區(qū)為1的阻塞隊列

　　如果線程池的大小超過了處理任務(wù)所需要的線程，那么就會回收部分空閑(60秒不執(zhí)行任務(wù))的線程，當(dāng)任務(wù)數(shù)增加時，此線程池又可以智能的添加新線程來處理任務(wù)。此線程池不會對線程池大小做限制，線程池大小完全依賴于操作系統(tǒng)(或者說JVM)能夠創(chuàng)建的最大線程大小。

　　舉個例子：CachedThreadPool就像是一堆人去一個很大的咖啡館喝咖啡，里面服務(wù)員也很多，隨時去，隨時都可以喝到咖啡。但是為了響應(yīng)國家的“光盤行動”，一個人喝剩下的咖啡會被保留60秒，供新來的客人使用，哈哈哈哈哈，好惡心啊。如果你運氣好，沒有剩下的咖啡，你會得到一杯新咖啡。但是以前客人剩下的咖啡超過60秒，就變質(zhì)了，會被服務(wù)員回收掉。比較適合執(zhí)行大量的耗時較少的任務(wù)。喝咖啡人挺多的，喝的時間也不長。

　　4)ScheduledThreadPool：核心線程池固定，大小無限的線程池。核心線程數(shù)固定，非核心線程(閑著沒活干會被立即回收)數(shù)沒有限制。此線程池支持定時以及周期性執(zhí)行任務(wù)的需求。