什么是線程池

就是一種池化技術(shù)，類似的還有jdbc連接池，對象池。所謂線程池，就是提前創(chuàng)建一堆線程，放到內(nèi)存（池子）中，需要的時(shí)候取一個出來用。

如上圖，最頂層的接口就是Executor，實(shí)現(xiàn)ExecutorService接口的類，就是對應(yīng)的線程池類。

如何創(chuàng)建線程池

用Executors工具類，可以很方便地創(chuàng)建各種線程池。（但是實(shí)際開發(fā)我們不推薦，阿里巴巴的開發(fā)手冊嚴(yán)令禁止使用Executors，應(yīng)該用ThreadPoolExecutor）Executors 類可以創(chuàng)建多種類型的線程池，每種線程池都有不同的特點(diǎn)和適用場景。

(1) FixedThreadPool（固定大小線程池）：

• 使用 Executors.newFixedThreadPool(int nThreads) 方法創(chuàng)建。
• 具有固定大小的線程池，即線程數(shù)量固定不變。
• 適用于需要控制線程數(shù)量的場景，例如服務(wù)器端處理請求。

(2) CachedThreadPool（緩存線程池）：

• 使用 Executors.newCachedThreadPool() 方法創(chuàng)建。
• 具有自動調(diào)整線程數(shù)量的線程池，根據(jù)需要創(chuàng)建新線程，空閑線程會被回收。
• 適用于執(zhí)行大量短期異步任務(wù)的場景，例如異步IO操作。

(3) SingleThreadPool（單線程線程池）：

• 使用 Executors.newSingleThreadExecutor() 方法創(chuàng)建。
• 只有一個工作線程的線程池，所有任務(wù)按順序執(zhí)行。
• 適用于需要保證順序執(zhí)行的任務(wù)場景，例如日志處理。

(4) ScheduledThreadPool（定時(shí)任務(wù)線程池）：

• 使用 Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 方法創(chuàng)建。
• 具有定時(shí)執(zhí)行任務(wù)的功能，可以按固定的頻率執(zhí)行任務(wù)。
• 適用于需要定時(shí)執(zhí)行任務(wù)的場景，例如定時(shí)任務(wù)調(diào)度。

(5) WorkStealingPool（工作竊取線程池）：

• 使用 Executors.newWorkStealingPool(int parallelism) 方法創(chuàng)建。
• 基于ForkJoinPool實(shí)現(xiàn)的線程池，每個線程都有自己的任務(wù)隊(duì)列，可以竊取其他線程的任務(wù)來執(zhí)行。
• 適用于需要處理大量并行任務(wù)的場景，例如并行計(jì)算任務(wù)。

為什么不推薦用Executors創(chuàng)建？

線程池底層原理

我們以ThreadPoolExecutor為例，它是ExecutorService的一種實(shí)現(xiàn)。

一般我們根據(jù)一個類的構(gòu)造器，可以看出里面的大致思路：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) {
        if (corePoolSize < 0 ||
            maximumPoolSize <= 0 ||
            maximumPoolSize < corePoolSize ||
            keepAliveTime < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
            throw new NullPointerException();
        this.corePoolSize = corePoolSize;
        this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
        this.workQueue = workQueue;
        this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
        this.threadFactory = threadFactory;
        this.handler = handler;
    }

參數(shù)很多，但是我們每一個都必須要記住。 這個 ThreadPoolExecutor 的構(gòu)造函數(shù)接受以下參數(shù)：一個線程池就好比一家公司，甲方員工干不完需求的時(shí)候，就要招一些外包人員駐場開發(fā)，如果活干完了，就讓外包撤場，只留下自己的員工。

• corePoolSize（核心線程數(shù)）：線程池中保持活躍的線程數(shù)量，即使它們處于空閑狀態(tài)。當(dāng)提交任務(wù)時(shí)，線程池會嘗試保持至少這么多數(shù)量的線程處于活躍狀態(tài)。 就是公司正式員工的數(shù)量。
• maximumPoolSize（最大線程數(shù)）：線程池中允許的最大線程數(shù)量。當(dāng)任務(wù)隊(duì)列已滿且核心線程都處于活躍狀態(tài)時(shí)，線程池會創(chuàng)建新的線程，直到達(dá)到這個最大線程數(shù)。 就是公司甲方員工+外包員工的總數(shù)，不能超過這個數(shù)量。
• keepAliveTime（線程空閑時(shí)間）：非核心線程在空閑狀態(tài)下的最長存活時(shí)間。超過這個時(shí)間，多余的非核心線程將被終止，直到線程數(shù)量不超過核心線程數(shù)。 如果外包員工長時(shí)間沒需求，就通知乙方撤人，裁掉這個非核心人員。當(dāng)然，甲方爸爸是不會裁的。
• unit（時(shí)間單位）：用于指定 keepAliveTime 參數(shù)的時(shí)間單位，通常是秒、毫秒、微秒等。
• workQueue（工作隊(duì)列）：用于保存等待執(zhí)行的任務(wù)的阻塞隊(duì)列。當(dāng)所有線程都處于忙碌狀態(tài)時(shí)，新提交的任務(wù)會被放入這個隊(duì)列中等待執(zhí)行。 當(dāng)需求多到加上外包員工都做不完了，就只能往后排期了。
• threadFactory（線程工廠）：用于創(chuàng)建新線程的工廠。每個新創(chuàng)建的線程都是通過這個工廠創(chuàng)建的。** 就是定義員工的屬性，即工牌，這個員工屬于哪個公司的。**
• handler（拒絕策略）：當(dāng)任務(wù)無法被執(zhí)行時(shí)（通常是由于線程池已關(guān)閉或者任務(wù)隊(duì)列已滿），用于處理被拒絕的任務(wù)的策略。常見的拒絕策略包括拋出異常、丟棄任務(wù)或者在調(diào)用者線程中執(zhí)行任務(wù)。 默認(rèn)是不處理。

這些參數(shù)可以用于配置 ThreadPoolExecutor 對象，以滿足不同的線程管理需求。

線程池本質(zhì)就是一個HashSet，所以是無序的。有新的任務(wù)提交進(jìn)來，如果池子還有線程，就直接拿去處理，池子滿了就放入阻塞隊(duì)列，等待有線程空閑。

線程數(shù)怎么設(shè)置比較合理？

這個是沒有銀彈的，我們一般認(rèn)為CPU密集型的應(yīng)用，設(shè)置為CPU核數(shù)N+1。所謂CPU密集型，就是這個程序計(jì)算量比較多，還比較頻繁，計(jì)算時(shí)間長，也就是所謂的比較吃配置，比如是一個專門做算法的服務(wù)（組托，配載運(yùn)算之類的）。

對于IO密集型的應(yīng)用，設(shè)置為2N+1，什么是IO密集型的應(yīng)用呢，就是提供數(shù)據(jù)服務(wù)比較多，吞吐量比較大，等待時(shí)間長的應(yīng)用，大部分業(yè)務(wù)系統(tǒng)都屬于此類。

除此之外，線程數(shù)還跟jvm，機(jī)器cpu是否可以超線程（云服務(wù)器一般沒法超線程），我們看到的cpu核數(shù)一般不是真實(shí)的，所以我們推薦先根據(jù)常規(guī)設(shè)置一個線程數(shù)量，上線后根據(jù)具體情況再調(diào)整就行了。