17-线程池

线程池

由于线程的创建与销毁性能开销较大，过多的线程会占用大量内存，所以需要**控制线程总量，线程统一管理，复用线程，**从而提高程序的效率和内存使用量，这就是使用线程池的好处

线程池的创建与停止

线程池创建参数

参数名	类型	描述
`corePoolSize`	`int`	核心线程数量，线程池中完成初始化后，默认情况下，线程池中并没有任何线程，线程池会等待任务到来时再创建新线程去执行任务
`maxPoolSize`	`int`	最大线程数，线程池在任务队列满的情况下，就会在核心线程数上额外增加一些线程，但最多不能超过最大线程数
`keepAliveTime`	`long`	保持存活时间，当线程池当前线程数量超过核心线程数量时，多余线程的空闲时间超过该参数设置的时间，该线程就会被回收
`workQueue`	`BlockingQueue`	当核心线程都在处理任务时，会将任务暂时放入任务队列中，等待被处理，可使用以下几种任务队列： `SynchronousQueue`：没有容量的队列 `LinkedBlockingQueue`：无线容量的队列 `ArrayBlockingQueue`：固定容量的队列
`Handler`	`RejectedExecutionHandler`	当新任务提交关闭时、任务队列满且最大线程数也满时，新任务会被拒绝，有以下几种拒绝策略： `AbortPolicy`：抛出异常 `DiscardPolicy`：默默的丢弃新任务 `DiscardOldestPolicy`：丢弃任务队列中最老的任务，将新任务放入任务队列中 `CallerRunsPollicy`：那个线程提交的任务，那个线程就自己执行该任务
`threadFactory`	`ThreadFactory`	线程池的线程是由该线程工厂来创建的，默认使用`Executors.defaultThreadFactory()`，创建出来的线程都在同一个线程组，拥有相同优先级，不是守护线程，若自己指定线程工厂就可以改变这些新建线程属性

线程添加规则

线程数小于核心线程数，即使其他工作线程处于空闲状态，也会创建新线程来执行任务
若线程数大于等于核心线程数，但小于最大线程数，则将任务放入队列
若任务队列已满，并且线程数小于最大线程数，则创建一个新线程来运行任务
若队列已满，并且线程数大于等于最大线程数量，则拒绝该任务

线程池的创建

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(1, 1,  //核心线程和最大线程数都是1
      0, TimeUnit.SECONDS,  //保持存活时间为0秒
      new ArrayBlockingQueue<>(1),  //任务队列容量为1
      Executors.defaultThreadFactory(),  //使用默认线程工厂
      new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());  //采用CallerRunsPolicy拒绝策略
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    threadPool.execute(() -> {  //提交3个任务
      System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    });
  }
}

停止线程池

shutdown()：关闭新的任务提交
shutdownNow()：向所有正在执行的线程发出中断信号，清空并返回未执行的任务队列
isShutdown()：判断新任务提交是否被关闭
isTerminated()：判断所有任务是否执行完毕
awaitTermination(long time)：等待指定时间后判断所有任务是否执行完毕，若线程池被关闭则会提前返回true

内置线程池

Executors.newFixedThreadPool(int nThread)：返回固定线程数的线程池，核心线程数与最大线程数相等，无线容量任务队列，不会拒绝任务，可能会被撑爆
Executors.newSingleThreadExecutor()：返回固定线程数量为1的线程池，核心线程数与最大线程数相等，无线容量任务队列，不会拒绝任务，可能会被撑爆
Executors.newCachedThreadPool()：返回可缓存的线程池，核心线程数为0，最大线程数为整形最大值，没有容量的任务队列，每一个新任务都会创建一个线程去执行，线程都保持存活时间为60秒，当任务过多时可能会被撑爆
Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize)：返回执行定时以及周期性任务的线程池，最大线程数为整形最大值，没有容量的任务队列，每一个新任务都会创建一个线程去执行，线程都保持存活时间为0秒，当任务过多时可能会被撑爆；延时任务使用schedule()方法，周期任务使用scheduleAtFixedRate()方法
Executors.newWorkStealingPool()：JDK1.8新增，返回任务中可含有子任务的线程池，每个子任务都会放到各自的任务队列中，空闲线程会窃取非空闲线程的任务，帮助非空闲线程执行，从而提高了效率，但是这样就不能保证任务的执行顺序了

任务的AOP

继承ThreadPoolExecutor类重写构造方法，重写beforeExecute()和afterExecute()方法实现任务的AOP

public class MyThreadPoolExecutor extends ThreadPoolExecutor {
  public MyThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
    super(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue);
  }

  @Override
  protected void beforeExecute(Thread t, Runnable r) {
    super.beforeExecute(t, r);
    System.out.println("任务执行前");
  }

  @Override
  protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {
    super.afterExecute(r, t);
    System.out.println("任务执行后");
  }

  public static void main(String[] args) {
    MyThreadPoolExecutor myThreadPoolExecutor = new MyThreadPoolExecutor(1, 1,
        0, TimeUnit.SECONDS,
        new LinkedBlockingQueue<>());
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
      myThreadPoolExecutor.execute(() -> {
        System.out.println("任务执行中...");
      });
    }
  }
}