在Java中进行异步操作时，线程必不可少，但如果频繁的创建、销毁一个线程，这是很耗性能的，所以线程池就应运而生了，Java中主要有newFixedThreadPool、newCachedThreadPool、newSingleThreadExecuter及newScheduledThreadPool这四种线程池。
| 用法 | 具体实现 | |
|---|---|---|
| newFixedThreadPool | Executors.newFixedThreadPool(int) Executors.newFixedThreadPool(int,ThreadFactory) |
new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue()) |
| newCachedThreadPool | Executors.newCachedThreadPool() Executors.newCachedThreadPool(ThreadFactory) |
new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue()); |
| newSingleThreadExecuter | Executors.newSingleThreadExecutor() Executors.newSingleThreadExecutor(ThreadFactory) |
new FinalizableDelegatedExecutorService (new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue())); |
| newScheduledThreadPool | Executors.newScheduledThreadPool(int) Executors.newScheduledThreadPool(int,ThreadFactory) |
new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize); |
注
ScheduledThreadPoolExecutor是extend与ThreadPoolExecutor的子类，传入参数如下super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,new DelayedWorkQueue());
- newFixedThreadPool：将创建一个固定长度的线程池，每当提交一个任务时将创建一个线程。直到达到线程池的最大数量，这时线程池的规模将不再变化（如果某个线程发生了未预测的Exception而结束，那么线程池会补充一个新的线程）
- newCachedThreadPool：将创建一个可缓存的线程池，如果线程池的规模超过了处理需求时，那么将回收空闲的线程，而当需求增加时，则可以添加新的线程，线程池的规模不存在任何限制
- newSingleThreadExecuter：是一个单线程的Executor，它创建单个工作者来执行任务，如果这个线程异常结束，会创建另一个线程来替代，newSingleThreadExecuter确保依照任务在队列中的顺序来串行执行。
- newScheduledThreadPool：创建一个固定长度的线程池，而且以延迟或定时的方式来执行任务，类似于Timer。
ExecutorService
由于线程池都是实现了Executor接口，但Executor没有生命周期，所以为了解决执行服务的生命周期问题，Executor扩展了ExecutorService接口，添加了一些用于生命周期的管理方法（同时还有一些用于任务提交的便利方法）。
- shutdown()：执行平缓的关闭过程，不在接受新的任务，同时等待已经提交的任务执行完成（包括那些还未开始执行的任务）
- shutdownNow()：将尝试取消所有运行中的任务，返回所有未执行的任务
- isTerminated()：可以判断ExecutorService是否已经终止。可以通过轮询来判断
- awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)：等待timeout后判断是否终止
newScheduledThreadPool
在Java中，Timer负责管理延迟任务以及周期性任务，然而Timer存在以下的一些缺陷，
- Timer在执行所有定时任务时只会创建一个线程，如果某个任务的执行时间过长，那会将破坏其他TimerTask的定时精确性。而线程池能弥补这个缺陷，它可以提供多个线程来执行延时任务和周期任务
- 如果TimerTask抛出一个未检查的异常，那么Timer将表现出糟糕的行为。Timer线程并不捕获异常，因此当TimerTask抛出未检查的异常时将终止定时线程。在这种情况下，Timer也不会恢复线程的执行，而是会错误的认为整个Timer都被取消了。因此，已经被调度但尚未执行的TimerTask将不会执行，新的任务也不能被调度
因此如果要构建自己的调度服务，可以使用DelayQueue，它实现了BlockingQueue，并为newScheduledThreadPool（RxJava就是采用的newScheduledThreadPool来管理延迟任务及周期性任务的）提供调度功能。
携带结果的任务Callable与Future
Executor框架使用Runnable作为其基本的任务表示形式。Runnable是一种有很大局限的抽象，虽然run能写入到日志文件或者将结果放入某个共享的数据结构，但它不能返回一个值或者抛出一个受检查的异常。Callable是一种更好的抽象：它认为主入口点（即call）将返回一个值，并可能抛出一个异常。
Future表示一个任务的生命周期，并提供相应的方法来判断是否已经完成或取消，以及获取任务的结果和取消任务等。在Future规范中包含的隐含意义是，任务的生命周期只能前进，不能后退，就像ExecutorService的生命周期一样，当某个任务完成后，它就永远停留在完成状态上。Future有如下方法：
| cancel(boolean mayInterruptIfRunning) | isCancelled() | isDone() | get() | get(long timeout, TimeUnit unit) |
|---|---|---|---|---|
| 取消任务 | 判断是否取消 | 当前任务是否执行完成 | 拿到返回的值 如果任务已经完成则立即返回一个值或者抛异常 如果任务未完成，则将阻塞直任务完成 |
同get()，但加了时间限制，如果在指定时间内未拿到值则抛异常 |
CompletionService:Executor与BlockingQueue
如果向Executor提交一组任务，并且希望在计算完成后获得结果，那么可以保留与每个任务关联的Future，然后反复使用get方法，同时将参数timeout指定为0，从而通过轮询来判断任务是否完成。这种方法虽然可行，但却有些繁琐。幸运的是，还有一种更好的方法：完成服务（CompletionService）
CompletionService将Executor和BlockingQueue的功能融合在一起。你可以将Callable任务提交给它来执行，然后使用类似队列的操作take和poll等方法来获得已完成的结果，而这些结果会在完成时将被封装为Future。ExecutorCompletionService实现了CompletionService，并将计算结果委托给一个Executor。