（四）java 线程，线程池的使用

为什么要使用线程池？

创建线程是简单的，但启动后的线程犹如脱缰野马，难于管理，特别是多线程使用场景，线程之间的互相竞争，可能使 cpu 花费更多时间在各个线程之间切换，而且线程结束后的回收由垃圾回收控制，你不知道工作结束的线程还会存活多久，是否持有着什么资源。而且线程对象提供使用方法有限，无法提供定时启动、线程并发数控制等操作，所以，线程池出现了。
线程池提供了对线程的管理，让线程稍微能得到控制（中断、取消等）；并发线程数的控制，提高系统资源使用率，避免过多的资源竞争；复用线程，减少线程对象创建，提高线程启动效率以及降低系统资源消耗；提供延时启动、定期执行等操作。

线程池介绍

具体线程池有以下几个：

ThreadPoolExecutor
继承 AbstractExecutorService，Executors 提供的默认线程池，除了定时线程池，其他都是ThreadPoolExecutor的默认参数构建
ScheduledThreadPoolExecutor可调度线程池（定时线程池）
继承 ThreadPoolExecutor实现ScheduledExecutorService
ForkJoinPool ，继承 AbstractExecutorService
特殊线程池，分治法(Divide-and-Conquer Algorithm)，可以将一个大任务（线程）在细分多个小任务执行，直到所有小任务完成才算大任务完成，充分利用多核 cpu 的特性。与 ThreadPoolExecutor 区别，ForkJoinPool可以实现在有限的线程数下完成非常多的任务，如使用4个线程完成具有父子关系的400万个任务，而 ThreadPoolExecutor 无法选择优先执行子任务，所以处理400万的任务，需要400万个线程。
ExecutorCompletionService
实现 CompletionService，构造方法传入 Executor，可以认为是对 Executor 的使用封装。

使用较多的线程池是 ThreadPoolExecutor，本文只介绍这个。对其他类型有兴趣的可以去 java.util.concurrent 中查看。

构造方法：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,//核心池数量，并发的线程数
                          int maximumPoolSize,//线程池最大容量
                          long keepAliveTime,//线程存活时间
                          TimeUnit unit,//时间单位
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,//线程缓存队列
                          ThreadFactory threadFactory,//线程创建工厂
                          RejectedExecutionHandler handler//加入线程失败策略) {
                              //... 省略

}

向线程池提交一个任务，如果核心池未满，则用该命令作为第一个任务开启一个新线程

if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
    if (addWorker(command, true))//true：添加成功 false：添加失败
        return;
    c = ctl.get();
}

如果核心池已经满了，检查线程池最大容量，没有超过，则加入缓存工作队列，创建新线程去执行任务；当线程池达到最大容量，并且缓存队列已经饱和时，此时再继续往线程池中添加任务，则会拒绝。
由缓存队列创建的线程，如果处于空闲状态，在一定的时间（keepAliveTime）后将会被回收，而核心池中的线程如果 allowCoreThreadTimeOut 该参数为 false（默认值）即使处于空闲状态也不会被回收。

流程图如下：

使用：

ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(0,Integer.MAX_VALUE,60L, TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());
pool.execute(()-> print "runnable");

一般来说，除非有特殊的处理要求，否则建议使用Executors 中的方法构造线程池，对于线程池的核心数、最大容量、工作队列结构、线程工厂等设置，默认构造基本满足开发需求。

关闭线程池：

//不再接受新任务，直到缓存区任务执行完毕
public void shutdown(){...}
//不再接受新任务，将缓存区任务返回，并清空工作区，中断运行中的任务
public List<Runnable> shutdownNow() {...}