为什么要有线程池？

线程池能够对线程进行统一分配，调优和监控:

• 降低资源消耗（线程无限制地创建，然后使用完毕后销毁）
• 提高响应速度（无须创建线程）
• 提高线程的可管理性

池化技术

池化技术指的是提前准备一些资源，在需要时可以重复使用这些预先准备的资源。

也就是说池化技术有两个优点：

1. 提前创建；
2. 重复利用。

常见的池化技术的使用有：线程池、内存池、数据库连接池、HttpClient 连接池等

如何创建？

Executors 线程池工具类

newFixedThreadPool（指定线程数线程池）

newFixedThreadPool(int nThreads)

• workQueue.capacity = Integer.MAX_VALUE ：任务队列无限长

newSingleThreadExecutor（单线程线程池）

newSingleThreadExecutor()

• workQueue.capacity = Integer.MAX_VALUE ：任务队列无限长

newCachedThreadPool（动态扩容线程池）

newCachedThreadPool()

• maximumPoolSize = Integer.MAX_VALUE ：最大线程数无限大

以上方法均返回 ExecutorService 接口对象

点击查看

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);

// 只能提交Runnable类型的任务
executorService.execute(() -> {
    // 会直接抛出任务执行时的异常
    System.out.println("hello world");
});

// submit既能提交Runnable类型任务也能提交Callable类型任务
executorService.submit(() -> {
    // 不抛出任务执行时的异常
    System.out.println("hello world");
});

// 关闭线程池
executorService.shutdown();

execute 和 submit 的区别与联系

点击查看

• execute 和 submit 都属于线程池的方法，execute 只能提交 Runnable 类型的任务，而 submit 既能提交 Runnable 类型任务也能提交 Callable 类型任务。

• execute 会直接抛出任务执行时的异常，submit 会吃掉异常，可通过 Future 的 get 方法将任务执行时的异常重新抛出。

• execute 所属顶层接口是 Executor，submit 所属顶层接口是 ExecutorService，实现类 ThreadPoolExecutor 重写了 execute 方法，抽象类 AbstractExecutorService 重写了 submit 方法。

笔记

三个工具类方法，在 workQueue.capacity 或是 maximumPoolSize 上使用了 Integer.MAX_VALUE 容易导致 OOM（Out Of Memory），在阿里巴巴开发手册中不推荐使用，而是自己定义。

ThreadPoolExecutor 自定义线程池

参数

• int corePoolSize ：常驻核心线程数（常驻柜台数）
• int maximumPoolSize ：最大线程数（最大柜台数）
  • CPU 密集型的任务，电脑核心数 + 1（ Runtime.getRuntime().availableProcessors() + 1 ）
  • IO 密集型的任务，电脑核心数 / 阻塞系数（ 阻塞时间 / (阻塞时间 + 计算时间) ）
• long keepAliveTime ：与下面一个参数配合使用
• TimeUnit unit ：当空闲的时间达到 keepAliveTime unit 时销毁多余的线程
• BlockingQueue<Runnable> workQueue ：任务队列，被提交但尚未被执行的任务（候客区）
• ThreadFactory threadFactory ：表示线程池中的工作线程的线程工厂，用于创建线程。一般默认的即可（Executors.defaultThreadFactory ()）
• RejectedExecutionHandler handler ：拒绝策略，表示当队列满了，并且工作线程大于等于 maximumPoolSize 时如何来拒绝请求执行的任务 (runable) 的策略
  • new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() ：（默认）直接抛出 RejectedExecutionException 异常阻止系统正常运行
  • new ThreadPoolExecutor.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调用者，从而降低新任务的流量。（main 线程找线程池处理，处理不了，返回 main 处理）
  • new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy() ：该策略默默地丢弃无法处理的任务，不予任何处理、不抛异常。如果允许任务丢失，这是最好的一种策略
  • new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy() ：将队列中最久的任务丢弃，将当前任务放进来。

新任务流程图

工作核心数与队列的关系

• 当任务数量大于核心线程数时，将任务加入阻塞队列
• 当阻塞队列满了，依次扩容核心线程数直至最大线程数
• 当达到最大线程数，再次提交任务，将执行拒绝策略

回收空闲线程

参考资料

• java - 线程池是怎么回收空闲线程的？如果你认为有定时任务，那你就错了！ - 个人文章 - SegmentFault 思否 (opens new window)