并发编程｜跟着“乐哉”学习并发编程系列教程-搞懂线程池原理

在并发编程中，几乎所有的并发任务都会用到线程池技术

为什么要使用线程池？

• 降低资源消耗

  通过重复利用现有的线程，降低创建新线程带来的损耗

• 提高响应速度

  当提交了新的任务，不需要等待线程创建完毕才开始执行任务，而是可以立即执行

• 提高线程的可管理性

  利用线程池技术，可以有效的对线程进行管理。

在说线程池原理之前，我们先看下创建线程池的几个基本参数 > 还记得创建线程池，有哪些基本参数么？

• corePoolSize(线程池的基本大小)

  当用提交一个任务到线程池中，会立即创建一个线程，只有当线程数大于corePoolSize的大小，才会观察是否有空闲的线程能够执行这个任务

• runnableTaskQueue(任务阻塞队列)

  当没有可用线程去执行任务并且当前线程数已经达到了 corePoolSize数量，无法创建新的线程的时候，新提交的任务会被塞入阻塞队列，等待执行。阻塞队列有如下几种 - ArrayBlockingQueue（有界阻塞队列） - LinkedBlockingQueue（链表阻塞队列） - SynchronousQueue（同步队列，一次只能塞入优格） - PriorityBlockingQueue（具有优先级的有界阻塞队列）

• maximumPoolSize(线程池最大数量)

  如果有界阻塞队列满了，就会直接创建新的线程执行任务，但是线程数并不是随意创建的，当线程数大于这个值的话，就会停止创建

• ThreadFactory(创建线程的工厂)

  一般用给创建出来的线程设置名字用的

• RejectedExecutionHandler(饱和策略)

  当无法创建新的线程时，就会执行饱和策略，在jdk1.5中，线程池中提供了一下4中饱和策略

• AbortPolicy(直接抛出异常)

• CallRunsPolicy(使用调用者当前线程去执行任务)

• DiscardOldestPolicy(丢弃队列里面最近的一个任务，并执行当前任务)

• DiscardPolicy(直接丢弃，不处理)
  

说完这些基本参数后，该说说线程池的原理了，其实把上面的内容串起来，就是线程池的原理了

线程池内部到底是怎么运作的呢，我们来看看他的实现原理

• 新提交一个任务到线程池中
• 线程池判断现在是否有可用的线程执行任务，如果没有则判断当前工作的线程数是否大于核心线程线程数个数，如果小于核心线程数，则创建一个线程执行任务，否则进入下个流程
• 判断当前阻塞队列是否已经满了，如果没满，则把任务放入阻塞队列，否则执行下个流程
• 判断当前线程个数是否超过最大线程个数，如果没有超过，则创建新的线程执行任务，否则直接执行饱和策略

总算把线程池原理说完了，最后我们在说下提交任务的时候，execute和submit的区别

任务提交的时候submit和execute的区别？

• execute

  使用execute提交任务，是拿不到线程中的返回值的，这个方法一般用来不需要获取任务返回值时候用的，方法传入的是一个Runnable实例

• submit

  使用submit提交任务，会返回一个future对象，调用他的get方法，会阻塞当前线程，等任务执行结束后，会获取到返回值的。传入的是一个callable实例

当我们不需要用线程池的时候，就需要关闭他了，线程池提供了两个方法用来关闭线程池， shutdown和shutdownnow，关闭的原理都是依次遍历所有线程，调用interrupt方法来中断线程。那么他们有什么区别呢？

关闭线程池 shutdown和shutdownnow的区别

• shutdown

  将线程池的状态设置成shutdown状态，然后中断没有正在执行任务的线程，正在执行任务的线程不会被终止

• shutdownnow

  将线程池的状态设置成stop状态，尝试停止所有线程，包括正在执行任务的线程。

如何合理的设置线程池的个数呢？

当我们的任务是IO密集型的(与磁盘和网络打交道时间比较久)，建议可以创建 2*cpu个数 的线程，在处理IO的时候，让出cpu给其它线程干活

当我们的任务是CPU密集型的（计算占用大量时间）,应配置尽可能小的线程数，建议cpu个数+1 的线程，减少线程间的切换。

总结：本篇博文通过几个疑问，让大家对线程理解的更加深刻，后续会更新更多的有关并发编程相关的教程，感谢关注。大家可以关注我的公众号"乐哉开讲"，领取更多资料。