摘要：線程池為了節(jié)省系統(tǒng)在多線程并發(fā)時(shí)不斷創(chuàng)建和銷毀線程帶來的額外開銷，就需要引入線程池。其中表示一個(gè)線程池。表示一個(gè)線程工廠，通過可以取得一個(gè)特定功能的線程池。創(chuàng)建固定數(shù)目線程的線程池。默認(rèn)情況下，在創(chuàng)建了線程池后，線程池中的線程數(shù)為。

為了節(jié)省系統(tǒng)在多線程并發(fā)時(shí)不斷創(chuàng)建和銷毀線程帶來的額外開銷，就需要引入線程池。線程池的基本功能就是進(jìn)行線程的復(fù)用。當(dāng)系統(tǒng)接受一個(gè)提交的任務(wù)時(shí)，并不會(huì)著急去創(chuàng)建一個(gè)新的線程去執(zhí)行這個(gè)任務(wù)，而是去線程池中查詢是否有空閑的線程。

若有：直接使用這個(gè)線程。

若沒有：根據(jù)配置的策略執(zhí)行（有可能時(shí)創(chuàng)建一個(gè)新的線程，也有可能是阻塞該任務(wù)等待空閑線程）。待任務(wù)結(jié)束之后，也不會(huì)銷毀線程，而是放入線程池的空閑隊(duì)列，等待下次使用。

為了能更好的控制多線程，jdk提供了一套executor框架。其中ThreadPoolExecutor表示一個(gè)線程池。Executors表示一個(gè)線程工廠，通過Executors可以取得一個(gè)特定功能的線程池。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
創(chuàng)建固定數(shù)目線程的線程池。

public static ExecutorService newCachedThreadPool()
創(chuàng)建一個(gè)可緩存的線程池，調(diào)用execute 將重用以前構(gòu)造的線程（如果線程可用）。如果現(xiàn)有線程沒有可用的，則創(chuàng)建一個(gè)新線程并添加到池中。終止并從緩存中移除那些已有 60 秒鐘未被使用的線程。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
創(chuàng)建一個(gè)單線程化的Executor。

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
創(chuàng)建一個(gè)支持定時(shí)及周期性的任務(wù)執(zhí)行的線程池，多數(shù)情況下可用來替代Timer類。

但是這些工廠方法最后都是使用的ThreadPoolExecutor這個(gè)類。

        - corePoolSize：核心池的大小，這個(gè)參數(shù)跟后面講述的線程池的實(shí)現(xiàn)原理有非常大的關(guān)系。在創(chuàng)建了線程池后，默認(rèn)情況下，線程池中并沒有任何線程，而是等待有任務(wù)到來才創(chuàng)建線程去執(zhí)行任務(wù)，除非調(diào)用prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法。從這2個(gè)方法的名字就可以看出，是預(yù)創(chuàng)建線程的意思，即在沒有任務(wù)到來之前就創(chuàng)建corePoolSize個(gè)線程或者一個(gè)線程。默認(rèn)情況下，在創(chuàng)建了線程池后，線程池中的線程數(shù)為0。當(dāng)有任務(wù)來之后，就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)線程去執(zhí)行任務(wù)，當(dāng)線程池中的線程數(shù)目達(dá)到corePoolSize后，就會(huì)把到達(dá)的任務(wù)放到緩存隊(duì)列當(dāng)中；
       - maximumPoolSize：線程池最大線程數(shù)，這個(gè)參數(shù)也是一個(gè)非常重要的參數(shù)，它表示在線程池中最多能創(chuàng)建多少個(gè)線程；
       - keepAliveTime：表示線程沒有任務(wù)執(zhí)行時(shí)最多保持多久時(shí)間會(huì)終止。默認(rèn)情況下，只有當(dāng)線程池中的線程數(shù)大于corePoolSize時(shí)，keepAliveTime才會(huì)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(shí)，如果一個(gè)線程空閑的時(shí)間達(dá)到keepAliveTime，則會(huì)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(shí)，keepAliveTime參數(shù)也會(huì)起作用，直到線程池中的線程數(shù)為0；
       - unit：參數(shù)keepAliveTime的時(shí)間單位
       - workQueue：一個(gè)阻塞隊(duì)列，用來存儲(chǔ)等待執(zhí)行的任務(wù)，這個(gè)參數(shù)的選擇也很重要，會(huì)對(duì)線程池的運(yùn)行過程產(chǎn)生重大影響，一般來說，這里的阻塞隊(duì)列有以下幾種選擇：
            ArrayBlockingQueue;LinkedBlockingQueue;SynchronousQueue;
       - threadFactory：線程工廠，主要用來創(chuàng)建線程；
       - handler：表示當(dāng)拒絕處理任務(wù)時(shí)的策略，有以下四種取值：
           - ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丟棄任務(wù)并拋出    RejectedExecutionException異常。
           - ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丟棄任務(wù)，但是不拋出異常。
           - ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丟棄隊(duì)列最前面的任務(wù)，然后重新嘗試執(zhí)行任務(wù)（重復(fù)此過程）                      
           - ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由調(diào)用線程處理該任務(wù)

參數(shù)workQueue是指被提交但未執(zhí)行的任務(wù)隊(duì)列，他是一個(gè)BlockingQueue接口的對(duì)象，僅用于存放runnable對(duì)象。根據(jù)隊(duì)列功能分類，在ThreadPoolExecutor構(gòu)造參數(shù)中可以使用以下幾種BlockingQueue:

- 直接提交隊(duì)列：SynchronousQueue對(duì)象提供。SynchronousQueue是一個(gè)特殊的BlockingQueue,SynchronousQueue沒有容量，不保存任務(wù)他總是將任務(wù)提交給線程執(zhí)行，如果沒有空閑的線程就會(huì)嘗試創(chuàng)建新的線程。如果線程數(shù)達(dá)到maximumPoolSize，則執(zhí)行拒絕策略。因此使用SynchronousQueue通常會(huì)設(shè)置很大的maximumPoolSize，否則容易執(zhí)行拒絕策略。

- 有界任務(wù)隊(duì)列：有界任務(wù)隊(duì)列可以使用ArrayBlockingQueue實(shí)現(xiàn)，其構(gòu)造函數(shù)必須帶一個(gè)參數(shù)表示最大容量。當(dāng)使用有界任務(wù)隊(duì)列的時(shí)候：如果有新任務(wù)提交，若線程數(shù)小于corePoolSize,則會(huì)優(yōu)先創(chuàng)建新的線程，若大于corePoolSize則會(huì)將任務(wù)置于等待隊(duì)列中，如果等待隊(duì)列已滿，在線程數(shù)小于maximumPoolSize時(shí)，會(huì)創(chuàng)建新的線程執(zhí)行任務(wù)，否則執(zhí)行拒絕策略。最終，除非系統(tǒng)非常繁忙，否則線程數(shù)將會(huì)維持在corePoolSize。

- 無界任務(wù)隊(duì)列：無界任務(wù)隊(duì)列可以通過LinkedBlockingQueue類實(shí)現(xiàn)。與有界隊(duì)列相比，除非系統(tǒng)資源耗盡，否則無界任務(wù)隊(duì)列不存在任務(wù)入隊(duì)失敗的情況。當(dāng)有新任務(wù)提交的時(shí)候：如果系統(tǒng)線程小于corePoolSize,會(huì)創(chuàng)建新的線程執(zhí)行任務(wù)，如果大于corePoolSize則不會(huì)增加新的線程，任務(wù)會(huì)進(jìn)入等待隊(duì)列，無界隊(duì)列會(huì)持續(xù)增長，直到系統(tǒng)資源耗盡。

- 優(yōu)先任務(wù)隊(duì)列：帶有執(zhí)行優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列，通過PriorityBlockingQueue實(shí)現(xiàn)，可以控制任務(wù)執(zhí)行順序特殊的無界隊(duì)列。無論有界還是無界隊(duì)列，都是fifo的執(zhí)行任務(wù)，但是優(yōu)先級(jí)任務(wù)隊(duì)列可以根據(jù)任務(wù)自身的優(yōu)先級(jí)決定任務(wù)執(zhí)行順序，在確保了性能的同時(shí)，也能保證執(zhí)行質(zhì)量（高優(yōu)先級(jí)任務(wù)先執(zhí)行）。

我們知道線程池會(huì)復(fù)用線程，但是它的內(nèi)部邏輯是如何將一個(gè)Runnable對(duì)象賦值給Thread的呢？

1.線程池內(nèi)部維護(hù)的不是Thread對(duì)象而是一個(gè)內(nèi)部類Worker:

它繼承了AbstractQueuedSynchronizer類，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)非重入的鎖。該鎖會(huì)保護(hù)一個(gè)正在等待任務(wù)被執(zhí)行的Worker不被interrupt操作打斷。為什么不用ReentrantLock，要用非重入的鎖？因?yàn)樽髡卟幌胱屵@個(gè)Worker task在setCorePoolSize這種線程池控制方法調(diào)用時(shí)能重新獲取到鎖。當(dāng)提交一個(gè)任務(wù)時(shí)，如果需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)線程（何時(shí)需要在下一節(jié)中探討）時(shí)，就調(diào)用線程工廠創(chuàng)建一個(gè)線程，同時(shí)將線程綁定到Worker工作隊(duì)列中。需要說明的是，Worker隊(duì)列構(gòu)造的時(shí)候帶著一個(gè)任務(wù)Runnable，因此Worker創(chuàng)建時(shí)總是綁定著一個(gè)待執(zhí)行任務(wù)。換句話說，創(chuàng)建線程的前提是有必要?jiǎng)?chuàng)建線程，不會(huì)無緣無故創(chuàng)建一堆空閑線程等著任務(wù)。這是節(jié)省資源的一種方式。

2.線程重用：線程重用的核心是，它把Thread.start()給屏蔽起來了（一定不要重復(fù)調(diào)用），然后它自己有一個(gè)Runnable.run()，循環(huán)在跑，跑的過程中不斷檢查我們是否有新加入的子Runnable對(duì)象，有就調(diào)一下我們的run()，其實(shí)就一個(gè)大run()把其它小run()#1,run()#2,...給串聯(lián)起來了，基本原理就這么簡單。