1、池化技术

  例子：10年前单核CPU电脑，假的多线程，像马戏团小丑玩多个球，CPU需要来回切换。现在是多核电脑，多个线程各自跑在独立的CPU上，不用切换效率高。

  线程池的优势：线程池做的工作只要是控制运行的线程数量，处理过程中将任务放入队列，然后在线程创建后启动这些任务，如果线程数量超过了最大数量，超出数量的线程排队等候，等其他线程执行完毕，再从队列中取出任务来执行。

  线程池的主要特点为：线程复用；控制最大并发数；管理线程。
1、线程复用：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销耗。
2、控制最大并发数：提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等待线程创建就能立即执行。
3、管理线程：提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会销耗系统资源，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。

2、Java 线程池

  Java 中的线程池是通过 Executor 框架实现的，该框架中用到了java.util.concurrent包下的Executor，Executors，ExecutorService，ThreadPoolExecutor这几个类。

  下面分别介绍Executors三种创建线程池的用法：

2.1 newSingleThreadExecutor()

  测试代码：

package pers.klb.myjuc;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class ThreadPoolTest {public static void main(String[] args) {ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();try {for (int i = 0; i < 10; i++) {// 使用了线程池之后，使用线程池来创建线程threadPool.execute(() -> {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " ok");});}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {// 线程池用完，程序结束，关闭线程池threadPool.shutdown();}}
}

  运行结果：

结论：一个任务一个任务的执行，一池一线程。

2.2 newFixedThreadPool(int nThreads)

  测试代码：

package pers.klb.myjuc;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;/*** @program: MyJUC* @description:* @author: Meumax* @create: 2020-08-09 10:27**/
public class ThreadPoolTest {public static void main(String[] args) {ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);try {for (int i = 0; i < 10; i++) {// 使用了线程池之后，使用线程池来创建线程threadPool.execute(() -> {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " ok");});}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {// 线程池用完，程序结束，关闭线程池threadPool.shutdown();}}
}

  测试结果：

结论：执行长期任务性能好，创建一个线程池，一池有N个固定的线程，有固定线程数的线程。

2.3 newCachedThreadPool()

  测试 10 个线程：

package pers.klb.myjuc;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class ThreadPoolTest {public static void main(String[] args) {ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();try {for (int i = 0; i < 5; i++) {// 使用了线程池之后，使用线程池来创建线程threadPool.execute(() -> {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " ok");});}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {// 线程池用完，程序结束，关闭线程池threadPool.shutdown();}}
}

  运行结果：

开辟 10 个线程的运行结果：

结论：执行很多短期异步任务，线程池根据需要创建新线程，但在先前构建的线程可用时将重用它们。可扩容，遇强则强。

3、底层原理

  我们查看第 2 节三个方法的底层：



发现它都是 new 了一个ThreadPoolExecutor对象，只是参数不一样而已。我们查看这个类的构造器：

3.1 七个参数

  总共 7 个参数，直接用文字描述比较晦涩难懂，下面用一个例子来说明：

办事窗口：线程池，绿色表示核心线程数corePoolSize，绿色+红色表示最大线程数maximumPoolSize；
小人：任务，需要占用线程；
候客区：任务队列workQueue；

  一个人（任务）前来办事，等同于一个任务占用一个线程。当任务过多时，则开辟红色窗口。也就是此时的线程池的线程数为最大值maximumPoolSize，如下图所示。

当最大线程数都已经全部用完，还有任务进来，则进入任务队列（候客区）workQueue等待，如下图所示。

如果任务队列（候客区）也满了，此时又有任务进来，如下图所示：

那么，线程池就会触发拒绝策略RejectedExecutionHandler，即银行赶人。

  等大部分线程都执行完了，此时窗口里只有少部分人办事，如下图所示：

线程池此时只被占用了很少，3 4 5 窗口占用内存导致资源浪费，于是经过keepAliveTime时间后，进行销毁，此时线程池又只有corePoolSize个线程。

3.2 三个方法解析

  了解了 7 个参数的含义，此时再回过头看第 2 节的三个函数，就很清晰了：

  newSingleThreadExecutor()源码如下：

可以看出，核心线程数为 1；最大线程数也为 1；没有空余线程，所以空余线程存活时间为 0 秒；任务队列为阻塞队列；拒绝策略没有设置，为默认值。

  newFixedThreadPool(int nThreads)源码如下：

可以看出，核心线程数和最大线程数一样；空余线程没有，存活时间为 0 秒；任务队列为阻塞队列；拒绝策略为默认值。

  newCachedThreadPool()源码如下：

可以看出，核心线程数为 0 ；最大线程数为 21 亿；空余线程存活时间为 60 秒；任务队列为同步队列；拒绝策略为默认值。

3.2 四种拒绝策略

  查看源码中的默认拒绝策略：

拒绝策略有四种：

AbortPolicy：(默认)直接抛出RejectedExecutionException异常阻止系统正常运行；

  CallerRunsPolicy：“调用者运行”一种调节机制，该策略既不会抛弃任务，也不会抛出异常，而是将某些任务回退到调用者，从而降低新任务的流量。比如说，一个 main 方法创建线程，如果触发这个拒绝策略，那么这个任务就直接在 main 线程执行。即从哪来回哪去。

  DiscardOldestPolicy：抛弃队列中等待最久的任务，然后把当前任务加人队列中尝试再次提交当前任务。

  DiscardPolicy：该策略默默地丢弃无法处理的任务，不予任何处理也不抛出异常。如果允许任务丢失，这是最好的一种策略。

4、使用哪个线程池？

  上面介绍了三种线程池创建方法，也介绍了它们的底层是用ThreadPoolExecutor。那么，我们开发中，要用哪一种呢？

  答案是三个现成的方法都不用，直接用ThreadPoolExecutor自己配一个适合当前业务需求的线程池。

  池的大小如何设置涉及到两个概念：I/O 密集型、CPU 密集型。

  1、I/O 密集型：判断你程序中十分耗IO的线程，然后设定比这个还大的数目；
2、CPU 密集型：服务器几核，就是几，可以保持 CPU 的效率最高！

  建议使用 I/O 密集型，因为不同服务器的线程数都不太一样。