Java线程池剖析

1.线程池的作用

   线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。根据系统的环境配置情况，可以自动或手动设置线程数量，达到运行的最佳效果；少了浪费系统资源，多了造成系统拥挤繁忙，效率不高。运用线程池控制线程数量，其他线程排队等候。一个任务执行完毕，再从队列中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程，线程池的这一资源处于等待状态。当一个新任务需要运行时，如果线程池中有等待的工作线程，就可以开始运行了；否则进入等待队列。

2.为什么要使用线程池

①减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务。

②可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为消耗过多的内存，致使服务器繁忙(每个线程需要大约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后造成服务器宕机)。

3.Java线程池使用

     Java里面线程池的顶级接口是Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。

① newSingleThreadExecutor
创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作，也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束，那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

public class TestNewSingleThreadExecutor {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int index = i;
            singleThreadExecutor.execute(() -> {
                try {
                    System.out.println(index);
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
    }
}

② newFixedThreadPool
创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程，直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变，如果某个线程因为执行异常而结束，那么线程池会补充一个新线程。

public class TestNewFixedThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int index = i;
            fixedThreadPool.execute(() -> {
                try {
                    System.out.println(index);
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
    }
}

③ newCachedThreadPool
创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程，那么就会回收部分空闲（60秒不执行任务）的线程，当任务数增加时，此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此方式不会对线程池大小做限制，线程池大小完全依赖于操作系统（或者说JVM）能够创建的最大线程大小。

public class TestNewCachedThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int index = i;
            try {
                Thread.sleep(index * 1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            cachedThreadPool.execute(() -> System.out.println(index));
        }
    }
}

④ newScheduledThreadPool
创建一个定长的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。

public class TestScheduledThreadPoolExecutor {

    public static void main(String[] args) {

        ScheduledExecutorService exec =  Executors.newScheduledThreadPool(5);

        exec.scheduleAtFixedRate(() -> {

            //throw new RuntimeException();

            System.out.println("================");

        }, 1000, 5000, TimeUnit.MILLISECONDS);


        exec.scheduleAtFixedRate(() -> System.out.println(System.nanoTime()), 1000, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS);

    }

}