线程池

池的产生背景

在面向对象编程中，创建和销毁对象是很费时间的，因为创建一个对象要获取内存资源或者其它更多资源。在Java中更是如此，虚拟机将试图跟踪每一个对象，以便能够在对象销毁后进行垃圾回收。所以提高服务程序效率的一个手段就是尽可能减少创建和销毁对象的次数，特别是一些很耗资源的对象创建和销毁。如何利用已有对象来服务就是一个需要解决的关键问题，其实这就是一些"池化资源"技术产生的原因。比如大家所熟悉的数据库连接池、线程池。

线程池作用

线程池是运用非常广泛的并发框架，几乎所有需异步或并发执行的程序都能使用线程池。
①降低资源消耗。重复使用已创建的线程，避免不停地创建销毁线程。
②提高响应速度。任务到达时，线程已存在，不用再次创建。
③提高线程可管理性。如果无节制地创建线程，则会消耗系统资源，降低系统稳定性，使用线程池可以统一分配、调优、监控。

线程池原理

ThreadPoolExecutor执行示意图

线程池的创建

我们可以使用ThreadPoolExecutor来创建一个线程池，
new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, milliseconds, runnableTaskQueue, handler)
各参数介绍：
(1)corePoolSize,线程池的基本大小,当提交一个任务到达线程池时，线程池会创建一个线程来执行任务，即使其他空闲的基本线程能够执行也会创建，直到需要执行任务数大于线程池的基本大小才不再创建，如果调用了prestartAllCoreThreads()方法，线程池会提前创建并启动所有基本线程。
(2)runnableTaskQueue,任务队列，保存等待执行任务的阻塞队列。当一个任务到达线程池时，任务数已经大于线程池的基本大小，并且阻塞队列还没满，就会把任务加入阻塞队列中，队列分为四种类型：
①ArrayBlockingQueue,一个基于数组结构的有界阻塞队列，FIFO原则对元素排序。
②LinkedBlockingQueue,一个基于链表结构的阻塞队列，FIFO原则排序，Executors.newFixedThreadPool()使用该队列。
③SynchronousQueue,一个不存储元素的阻塞队列，每个插入操作必须要等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作会一直处于阻塞状态。Executors.newCachedThreadPool使用该队列。
④PriorityBlockingQueue,一个具有优先级的无限阻塞队列。
(3)maximumPoolSize,线程池最大数量，当任务到达线程池后，任务数大于线程池的基本大小，并且阻塞队列已满，并且已创建线程数小于线程池最大数量，线程池会继续创建新的线程来执行任务。（如果是无界队列，该参数就没意义了）
(4)RejectedExecutionHandler,饱和策略，当队列满了，已创建线程数也等于线程池最大数量了，此时线程池处于饱和状态，需要一种策略来处理新提交的任务。提供了4中策略：
①AbortPolicy,直接抛出异常，默认使用；
②CallerRunsPolicy,用调用者所在线程来运行任务；
③DiscardOldestPolicy,丢弃队列中最近的一个任务，执行当任务；
④DiscardPolicy,不处理，直接丢弃。
(5)keepAliveTime,线程活动保持时间，当线程池中的线程空闲后，保持存活的时间，当任务比较多，且每个任务执行时间较短，可调大时间，提高利用率。
(6)TimeUnit,线程活动保持时间的单位。

线程池提交任务

(1)execute()，用于提交不需要返回值的任务，无法判断是否被线程池执行成功。
(2)submit()，用于提交需要返回值的任务，返回一个Future对象，通过Future.get()获取返回值，get()是一个阻塞方法。

关闭线程池

可以通过shutdown()或shutdownNow方法来关闭线程池。原理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，无法响应中断的任务永远无法终止。
区别:shutdownNow不管三七二十一，把线程池状态设为STOP,然后尝试停止所有正在执行或暂停任务的线程，并返回等待执行任务的列表；shutdown只是将线程池的状态设为shutdown状态，中断所有没有正在执行任务的线程。