一、Java 并发类库提供的线程池有哪几种？ 分别有什么特点？
通常开发者都是利用 Executors 提供的通用线程池创建方法，去创建不同配置的线程池，主要区别在于不同的ExecutorService 类型或者不同的初始参数。
Executors 目前提供了 5 种不同的线程池创建配置：
（1）、newCachedThreadPool()，它是一种用来处理大量短时间工作任务的线程池，具有几个鲜明特点：它会试图缓存线程并重用，当无缓存线程可用时，就会创建新的工作线程；如果线程闲置的时间超过 60 秒，则被终止并移出缓存；长时间闲置时，这种线程池，不会消耗什么资源。其内部使用 SynchronousQueue 作为工作队列。
（2）、newFixedThreadPool(int nThreads)，重用指定数目（nThreads）的线程，其背后使用的是无界的工作队列，任何时候最多有 nThreads 个工作线程是活动的。这意味着，如果任务数量超过了活动队列数目，将在工作队列中等待空闲线程出现；如果有工作线程退出，将会有新的工作线程被创建，以补足指定的数目 nThreads。
（3）、newSingleThreadExecutor()，它的特点在于工作线程数目被限制为 1，操作一个无界的工作队列，所以它保证了所有任务的都是被顺序执行，最多会有一个任务处于活动状态，并且不允许使用者改动线程池实例，因此可以避免其改变线程数目。
（4）、newSingleThreadScheduledExecutor()和newScheduledThreadPool(int corePoolSize)，创建的是个 ScheduledExecutorService，可以进行定时或周期性的工作调度，区别在于单一工作线程还是多个工作线程。
（5）、newWorkStealingPool(int parallelism)，这是一个经常被人忽略的线程池，Java 8 才加入这个创建方法，其内部会构建ForkJoinPool，利用Work-Stealing算法，并行地处理任务，不保证处理顺序。
TIP:另外，线程池这个定义就是个容易让人误解的术语，因为 ExecutorService 除了通常意义上“池”的功能，还提供了更全面的线程管理、任务提交等方法。
二、Executor 框架的基本组成
在大多数应用场景下，使用Executors 提供的 5 个静态工厂方法就足够了，但是仍然可能需要直接利用 ThreadPoolExecutor等构造函数创建，这就要求你对线程构造方式有进一步的了解。
首先来了解Executor框架的基本组成：
分析上图中的各个组成部分：
1、Executor是一个基础的接口，其初衷是将任务提交和任务执行细节解耦，这一点可以体会其定义的唯一方法。
void execute(Runnable command);2、ExecutorService则更加完善（可以理解为Executor 的升级版），不仅提供 service的管理功能，比如 shutdown等方法，也提供了更加全面的提交任务机制，如返回Future而不是 void的 submit方法。
3、Java 标准类库提供了几种线程池的实现，比如ThreadPoolExecutor、ScheduledThreadPoolExecutor、ForkJoinPool。这些线程池的设计特点在于其高度的可调节性和灵活性，以尽量满足复杂多变的实际应用场景。
三、线程池内部工作原理
（1）、工作队列负责存储用户提交的各个任务，这个工作队列，可以是容量为 0 的 SynchronousQueue（如： newCachedThreadPool），也可以是 LinkedBlockingQueue（如newFixedThreadPool）；
private final BlockingQueue<Runnable> workQueue;（2）、内部的“线程池”，这是指保持工作线程的集合，线程池需要在运行过程中管理线程创建、销毁。例如，对于带缓存的线程池，当任务压力较大时，线程池会创建新的工作线程。当业务压力退去，线程池会在闲置一段时间后结束线程；
//线程池的工作线程被抽象为静态内部类 Worker，基于AQS实现。
private final HashSet<Worker> workers = new HashSet<>();（3）、ThreadFactory提供上面所需要的创建线程逻辑；
（4）、如果任务提交时被拒绝，比如线程池已经处于 SHUTDOWN状态，需要为其提供处理逻辑，Java 标准库提供了类似ThreadPoolExecutor、AbortPolicy等默认实现，也可以按照实际需求自定义。
为了能对线程生命周期有个更加清晰的印象，可以参考一个简单的状态流转图，对线程池的可能状态和其内部方法之间进行了对应（注意，实际 Java 代码中并不存在所谓 Idle 状态，我添加它仅仅是便于理解。）
四、线程池的基本组成部分
从上面的分析，就可以看出线程池的几个基本组成部分，基本都体现在线程池的构造函数中。如：
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler)(1)、corePoolSize:所谓的核心线程数，可以大致理解为长期驻留的线程数目（除非设置了 allowCoreThreadTimeOut）。对于不同的线程池，这个值可能会有很大区别，比如 newFixedThreadPool 会将其设置为 nThreads，而对于 newCachedThreadPool 则是为 0。
(2)、maximumPoolSize，顾名思义，就是线程不够时能够创建的最大线程数。同样进行对比，对于 newFixedThreadPool，当然就是 nThreads，因为其要求是固定大小，而 newCachedThreadPool 则是 Integer.MAX_VALUE。
(3)、keepAliveTime和 TimeUnit，这两个参数指定了额外的线程能够闲置多久，显然有些线程池不需要它。
(4)、workQueue，工作队列，必须是 BlockingQueue。
通过配置不同的参数，我们就可以创建出行为大相径庭的线程池，这就是线程池高度灵活性的基础。
五、典型的 execute方法源码分析
public void execute(Runnable command) {
…
int c = ctl.get();
// 检查工作线程数目，低于 corePoolSize 则添加 Worker
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
if (addWorker(command, true))
return;
c = ctl.get();
}
// isRunning 就是检查线程池是否被 shutdown
// 工作队列可能是有界的，offer 是比较友好的入队方式
if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
int recheck = ctl.get();
// 再次进行防御性检查
if (! isRunning(recheck) && remove(command))
reject(command);
else if (workerCountOf(recheck) == 0)
addWorker(null, false);
}
// 尝试添加一个 worker，如果失败以为着已经饱和或者被 shutdown 了
else if (!addWorker(command, false))
reject(command);
}五、线程池的使用问题
1、注意事项：
①、避免任务堆积。前面我说过 newFixedThreadPool是创建指定数目的线程，但是其工作队列是无界的，如果工作线程数目太少，导致处理跟不上入队的速度，这就很有可能占用大量系统内存，甚至是出现 OOM。诊断时，你可以使用 jmap 之类的工具，查看是否有大量的任务对象入队。
②、避免过度扩展线程。
③如果线程数目不断增长（可以使用 jstack 等工具检查），也需要警惕另外一种可能性，就是线程泄漏。
④、避免死锁等同步问题。
⑤、尽量避免在使用线程池时操作 ThreadLocal
2、线程池大小的选择策略:
①、如果我们的任务主要是进行计算，那么就意味着 CPU 的处理能力是稀缺的资源，我们能够通过大量增加线程数提高计算能力吗？往往是不能的，如果线程太多，反倒可能导致大量的上下文切换开销。所以，这种情况下，通常建议按照 CPU 核的数目 N 或者 N+1。
②、如果是需要较多等待的任务，例如 I/O 操作比较多，可以参考：
线程数 = CPU 核数 × （1 + 平均等待时间 / 平均工作时间）
上面是仅仅考虑了 CPU 等限制，实际还可能受各种系统资源限制影响。不要把解决问题的思路全部指望到调整线程池上，很多时候架构上的改变更能解决问题。