1.线程池的优点：
- 线程是稀缺资源，使用线程池可以减少创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以重复使用。
- 可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线程的数量，防止因为消耗过多内存导致服务器崩溃。
2.线程池的实现原理：
提交一个任务到线程池中，线程池的处理流程如下：
1> 判断线程池里的核心线程是否都在执行任务，如果不是（核心线程空闲或者还有核心线程没有被创建）则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程都在执行任务，则进入下个流程。
2> 线程池判断工作队列是否已满，如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里。如果工作队列满了，则进入下个流程。
3> 判断线程池里的线程是否都处于工作状态，如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了，则交给饱和策略来处理这个任务。
ThreadPoolExecutor执行示意图
上图说明：
1、如果线程池中的线程数量少于corePoolSize，就创建新的线程来执行新添加的任务
2、如果线程池中的线程数量大于等于corePoolSize，但队列workQueue未满，则将新添加的任务放到workQueue中
3、如果线程池中的线程数量大于等于corePoolSize，且队列workQueue已满，但线程池中的线程数量小于maximumPoolSize，则会创建新的线程来处理被添加的任务
4、如果线程池中的线程数量超出了maximumPoolSize，就用RejectedExecutionHandler.rejectedExecution()方法来执行拒绝策略
总结：ThreadPoolExecutor采取上述的总体设计思路，就是为了在执行execute方法时，尽可能地避免获取全局锁，当运行的线程数大于等于corePoolSize时，几乎所有的excute()都会执行步骤2，而步骤2而不需要获取全局锁，步骤3是需要加锁创建的。
源码：
public void execute(Runnable command) {
if (command == null)
throw new NullPointerException();
//如果线程数大于等于基本线程数或者线程创建失败，将任务加入队列
if (poolSize >= corePoolSize || !addIfUnderCorePoolSize(command)) {
//线程池处于运行状态并且加入队列成功
if (runState == RUNNING && workQueue.offer(command)) {
if (runState != RUNNING || poolSize == 0)
ensureQueuedTaskHandled(command);
}
//线程池不处于运行状态或者加入队列失败，则创建线程（创建的是非核心线程）
else if (!addIfUnderMaximumPoolSize(command)) //这个方法里面会加锁
//创建线程失败，则采取阻塞处理的方式
reject(command); // is shutdown or saturated
}
}
}3.线程池的使用
我们可以通过ThreadPoolExecutor来创建线程池
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler);ThreadPoolExecutor有多个构造器，不一定全部参数都包含，没有包含的使用默认值，以下是参数说明：
- corePoolSize：核心线程池的线程数量
- maximumPoolSize：最大的线程池线程数量
- keepAliveTime：线程活动保持时间，线程池的工作线程空闲后，保持存活的时间，一般都是0
- unit：线程活动保持时间的单位。
TimeUnit.DAYS; //天
TimeUnit.HOURS; //小时
TimeUnit.MINUTES; //分钟
TimeUnit.SECONDS; //秒
TimeUnit.MILLISECONDS; //毫秒
TimeUnit.MICROSECONDS; //微妙
TimeUnit.NANOSECONDS; //纳秒- workQueue：指定任务队列所使用的阻塞队列,当然不仅仅只有下面三个阻塞队列，有优先级的可以考虑PriorityBlockingQueue，建议使用有界队列，否则后面无界的话不停的创建线程，容易撑爆内存
阻塞队列相关知识，可以参考我的https://blog.csdn.net/weixin_40792878/article/details/81516283
ArrayBlockingQueue; //基于数组的有界阻塞队列
LinkedBlockingQueue;//基于链表的阻塞队列，此队列吞吐量高于ArrayBlockingQueue，静态工厂Executors.newFixedThreadPool()默认使用的这个队列，默认队列长度是Integer.MAX_VALUE
SynchronousQueue; //一个不会存储元素的阻塞队列，吞吐量高于LinkedBlockQueue,静态工厂Executors.newCachedThreadPool()默认使用的这个队列- ThreadFactory:线程工厂，主要用来创建线程；
- handler:当队列和线程池都满了，说明线程池处于饱和状态，那么必须对新提交的任务采用一种特殊的策略来进行处理，默认是AbortPolicy，这四个都是ThreadPoolExecutor的静态内部类，这几个类都是是实现RejectedExecutionHandler接口的
hanler有以下四种取值：
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常，这是默认的策略
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丢弃任务，但是不抛出异常。
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用者所在线程处理该任务 我们现在用第四种策略来处理上面的程序例子：
public static void main(String[] args){
LinkedBlockingQueue<Runnable> queue =
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(3);
RejectedExecutionHandler handler = new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy();
ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(2, 5, 60, TimeUnit.SECONDS, queue,handler);
for (int i = 0; i < 9 ; i++){
threadPool.execute(
new Thread(new ThreadPoolTest(), "Thread".concat(i + "")));
System.out.println("线程池中活跃的线程数： " + threadPool.getPoolSize());
if (queue.size() > 0){
System.out.println("----------------队列中阻塞的线程数" + queue.size());
}
}
threadPool.shutdown();
}执行结果：
线程池中活跃的线程数： 1
线程池中活跃的线程数： 2
线程池中活跃的线程数： 2
----------------队列中阻塞的线程数1
线程池中活跃的线程数： 2
----------------队列中阻塞的线程数2
线程池中活跃的线程数： 2
----------------队列中阻塞的线程数3
线程池中活跃的线程数： 3
----------------队列中阻塞的线程数3
线程池中活跃的线程数： 4
----------------队列中阻塞的线程数3
线程池中活跃的线程数： 5
----------------队列中阻塞的线程数3
线程池中活跃的线程数： 5
----------------队列中阻塞的线程数3
这里采用了丢弃策略后，就没有再抛出异常，而是直接丢弃。在某些重要的场景下，可以自定义处理策略，采用记录日志或者存储到数据库中，而不应该直接丢弃。
4.向线程池提交任务
有两个方法提交，一个是execute()方法和submit()方法。
| 差别 | execute() | submit() |
| 方法定义 | 在ThreadPoolExecutor中实现，父类 |
|
| 返回值 | 用于提交不需要返回值的任务，所以无法判断任务是否被执行成功 | 方法用于提交需要返回值的任务，线程池返回一个future类型的对象，通过这个future对象你可以判定是否执行成功,可以通过future的get()获取返回值，get()方法会阻塞当前线程，直到完成任务为止，使用get(lont timeout,TimeUnit unit)可以阻塞一定的时间立即返回。这时候线程任务可能没有完成 |
ThreadPoolExecutor中实现的execute实现的方法见上面所示，接口Exeutor中定义如下：
public interface Executor {
void execute(Runnable command); //这是这个接口定义的唯一一个方法
}AbstractExecutorService中的submit方法，有三种重载方法，源码：
public abstract class AbstractExecutorService implements ExecutorService {
public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);
execute(ftask);
return ftask;
}
public Future<?> submit(Runnable task) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null);
execute(ftask);
return ftask;
}
public <T> Future<T> submit(Runnable task, T result) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task, result);
execute(ftask);
return ftask;
}
}5.关闭线程池
可以通过调用线程池的shutdown或者shutdownNow方法关闭线程池，他们的原理都是遍历线程池中的工作线程，然后逐个调用线程的interrupt方法来中断线程，所以无法响应中断的任务可能永远无法终止，两者的差别：
- shutdownNow首先将线程池的状态设置成STOP，然后尝试停止所有的正在执行或者暂停任务的线程，并返回等待执行任务的列表;
- shutdown只是将线程池的状态设置为SHUTDOWN状态，然后中断所有没有正在执行任务的线程。
只要调用了这两个关闭方法的任意一个，isShutDown方法就会返回true，当所有的任务都已经关闭后，才表示线程池关闭成功，这时调用isTerminaed方法会返回true，至于应该调用那一个方法，可以根据线程池的特性来决定，通常用shutdown方法调用关闭线程池，如果任务不一定执行完，则可以调用shutdownNow。
6.线程池提供方法可以重写
这几个是ThreadPoolExecutor提供的未实现的方法，可以通过重写他们在任务执行前，执行后和线程池关闭前执行一些代码来进行监控。
protected void beforeExecute(Thread t, Runnable r) { }
protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) { }
protected void terminated() { }