java線
A. 什麼是java線程池
多線程是為了能夠讓計算機資源合理的分配，對於處理不同的任務創建不同的線程進行處理，但是計算機創建一個線程或者銷毀一個線程所花費的也是比較昂貴的，有時候需要同時處理的事情比較多，就需要我們頻繁的進行線程的創建和銷毀，這樣花費的時間也是比較多的。為了解決這一問題，我們就可以引用線程池的概念。
所謂線程池就是將線程集中管理起來，當需要線程的時候，可以從線程池中獲取空閑的線程，這樣可以減少線程的頻繁創建與銷毀，節省很大的時間和減少很多不必要的操作。
在java中提供了ThreadPoolExecutor類來進行線程的管理，這個類繼承於AbstractExecutorService，而AbstractExecutorService實現了ExecutorService介面，我們可以使用ThreadPoolExecutor來進行線程池的創建。
在ThreadPoolExecutor的構造方法中，有多個參數，可以配置不同的參數來進行優化。這個類的源碼構造方法為：
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)其中每個參數代表的意義分別為
corePoolSize : 線程池中的核心線程數量，當線程池中當前的線程數小於這個配置的時候，如果有一個新的任務到來，即使線程池中還存在空閑狀態的線程，程序也會繼續創建一個新的線程放進線程池當中
maximumPoolSize: 線程池中的線程最大數量
keepAliveTime：當線程池中的線程數量大於配置的核心線程數量(corePoolSize)的時候，如果當前有空閑的線程，則當這個空閑線程可以存在的時間，如果在keepAliveTime這個時間點內沒有新的任務使用這個線程，那麼這個線程將會結束,核心線程不會結束，但是如果配置了allowCoreThreadTimeOut = true，則當空閑時間超過keepAliveTime之後，線程也會被結束調，默認allowCoreThreadTimeOut = false，即表示默認情況下，核心線程會一直存在於線程池當中。
unit : 空閑線程保持連接時間(keepAliveTime)的時間單位
workQueue：阻塞的任務隊列，用來保存等待需要執行的任務。
threadFactory ：線程工廠，可以根據自己的需求去創建線程的對象，設置線程的名稱，優先順序等屬性信息。
handler：當線程池中存在的線程數超過設置的最大值之後，新的任務就會被拒絕，可以自己定義一個拒絕的策略，當新任務被拒絕之後，就會使用hander方法進行處理。
在java中也提供了Executors工具類，在這個工具類中提供了多個創建線程池的靜態方法，其中包含newCachedThreadPool、newFixedThreadPool、newScheledThreadPool、newSingleThreadExecutor等。但是他們每個方法都是創建了ThreadPoolExecutor對象，不同的是，每個對象的初始 參數值不一樣;
B. 簡述java線程池的組成與作用
在程序啟動的時候就創建若干線程來響應處理，它們被稱為線程池，裡面的線程叫工作線程
第一：降低資源消耗。通過重復利用已創建的線程降低線程創建和銷毀造成的消耗。
第二：提高響應速度。當任務到達時，任務可以不需要等到線程創建就能立即執行。
第三：提高線程的可管理性。
C. java常用的幾種線程池實例講解
下面給你介紹4種線程池：
1、newCachedThreadPool：
底層：返回ThreadPoolExecutor實例，corePoolSize為0；maximumPoolSize為Integer.MAX_VALUE；keepAliveTime為60L；unit為TimeUnit.SECONDS；workQueue為SynchronousQueue(同步隊列)
通俗：當有新任務到來，則插入到SynchronousQueue中，由於SynchronousQueue是同步隊列，因此會在池中尋找可用線程來執行，若有可以線程則執行，若沒有可用線程則創建一個線程來執行該任務；若池中線程空閑時間超過指定大小，則該線程會被銷毀。
適用：執行很多短期非同步的小程序或者負載較輕的伺服器
2、newFixedThreadPool：
底層：返回ThreadPoolExecutor實例，接收參數為所設定線程數量nThread，corePoolSize為nThread，maximumPoolSize為nThread；keepAliveTime為0L(不限時)；unit為：TimeUnit.MILLISECONDS；WorkQueue為：new LinkedBlockingQueue<Runnable>()無解阻塞隊列
通俗：創建可容納固定數量線程的池子，每隔線程的存活時間是無限的，當池子滿了就不在添加線程了；如果池中的所有線程均在繁忙狀態，對於新任務會進入阻塞隊列中(無界的阻塞隊列)
適用：執行長期的任務，性能好很多
3、newSingleThreadExecutor
底層：包裝的ThreadPoolExecutor實例，corePoolSize為1；maximumPoolSize為1；keepAliveTime為0L；unit為：TimeUnit.MILLISECONDS；workQueue為：new LinkedBlockingQueue<Runnable>()無解阻塞隊列
通俗：創建只有一個線程的線程池，且線程的存活時間是無限的；當該線程正繁忙時，對於新任務會進入阻塞隊列中(無界的阻塞隊列)
適用：一個任務一個任務執行的場景
4、NewScheledThreadPool:
底層：創建ScheledThreadPoolExecutor實例，corePoolSize為傳遞來的參數，maximumPoolSize為Integer.MAX_VALUE；keepAliveTime為0；unit為：TimeUnit.NANOSECONDS；workQueue為：new DelayedWorkQueue()一個按超時時間升序排序的隊列
通俗：創建一個固定大小的線程池，線程池內線程存活時間無限制，線程池可以支持定時及周期性任務執行，如果所有線程均處於繁忙狀態，對於新任務會進入DelayedWorkQueue隊列中，這是一種按照超時時間排序的隊列結構
適用：周期性執行任務的場景
最後給你說一下線程池任務執行流程：
當線程池小於corePoolSize時，新提交任務將創建一個新線程執行任務，即使此時線程池中存在空閑線程。
當線程池達到corePoolSize時，新提交任務將被放入workQueue中，等待線程池中任務調度執行
當workQueue已滿，且maximumPoolSize>corePoolSize時，新提交任務會創建新線程執行任務
當提交任務數超過maximumPoolSize時，新提交任務由RejectedExecutionHandler處理
當線程池中超過corePoolSize線程，空閑時間達到keepAliveTime時，關閉空閑線程
當設置allowCoreThreadTimeOut(true)時，線程池中corePoolSize線程空閑時間達到keepAliveTime也將關閉
D. Java實現通用線程池
線程池通俗的描述就是預先創建若干空閑線程 等到需要用多線程去處理事務的時候去喚醒某些空閑線程執行處理任務 這樣就省去了頻繁創建線程的時間 因為頻 繁創建線程是要耗費大量的CPU資源的 如果一個應用程序需要頻繁地處理大量並發事務 不斷的創建銷毀線程往往會大大地降低系統的效率 這時候線程池就派 上用場了
本文旨在使用Java語言編寫一個通用的線程池 當需要使用線程池處理事務時 只需按照指定規范封裝好事務處理對象 然後用已有的線程池對象去自動選擇空 閑線程自動調用事務處理對象即可 並實現線程池的動態修改（修改當前線程數 最大線程數等） 下面是實現代碼
//ThreadTask java
package polarman threadpool;
/** *//**
*線程任務
* @author ryang
*
*/
public interface ThreadTask {
public void run();
}
//PooledThread java
package polarman threadpool;
import java util Collection; import java util Vector;
/** *//**
*接受線程池管理的線程
* @author ryang
*
*/
public class PooledThread extends Thread {
protected Vector tasks = new Vector();
protected boolean running = false;
protected boolean stopped = false;
protected boolean paused = false;
protected boolean killed = false;
private ThreadPool pool;
public PooledThread(ThreadPool pool) { this pool = pool;
}
public void putTask(ThreadTask task) { tasks add(task);
}
public void putTasks(ThreadTask[] tasks) { for(int i= ; i<tasks length; i++) this tasks add(tasks[i]);
}
public void putTasks(Collection tasks) { this tasks addAll(tasks);
}
protected ThreadTask popTask() { if(tasks size() > ) return (ThreadTask)tasks remove( );
else
return null;
}
public boolean isRunning() {
return running;
}
public void stopTasks() {
stopped = true;
}
public void stopTasksSync() {
stopTasks();
while(isRunning()) { try {
sleep( );
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
public void pauseTasks() {
paused = true;
}
public void pauseTasksSync() {
pauseTasks();
while(isRunning()) { try {
sleep( );
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
public void kill() { if(!running)
interrupt();
else
killed = true;
}
public void killSync() {
kill();
while(isAlive()) { try {
sleep( );
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
public synchronized void startTasks() {
running = true;
this notify();
}
public synchronized void run() { try { while(true) { if(!running || tasks size() == ) { pool notifyForIdleThread(); //System out println(Thread currentThread() getId() + : 空閑 ); this wait(); }else {
ThreadTask task;
while((task = popTask()) != null) { task run(); if(stopped) {
stopped = false;
if(tasks size() > ) { tasks clear(); System out println(Thread currentThread() getId() + : Tasks are stopped );
break;
}
}
if(paused) {
paused = false;
if(tasks size() > ) { System out println(Thread currentThread() getId() + : Tasks are paused );
break;
}
}
}
running = false;
}
if(killed) {
killed = false;
break;
}
}
}catch(InterruptedException e) {
return;
}
//System out println(Thread currentThread() getId() + : Killed );
}
}
//ThreadPool java
package polarman threadpool;
import java util Collection; import java util Iterator; import java util Vector;
/** *//**
*線程池
* @author ryang
*
*/
public class ThreadPool {
protected int maxPoolSize;
protected int initPoolSize;
protected Vector threads = new Vector();
protected boolean initialized = false;
protected boolean hasIdleThread = false;
public ThreadPool(int maxPoolSize int initPoolSize) { this maxPoolSize = maxPoolSize; this initPoolSize = initPoolSize;
}
public void init() {
initialized = true;
for(int i= ; i<initPoolSize; i++) {
PooledThread thread = new PooledThread(this);
thread start(); threads add(thread);
}
//System out println( 線程池初始化結束 線程數= + threads size() + 最大線程數= + maxPoolSize);
}
public void setMaxPoolSize(int maxPoolSize) { //System out println( 重設最大線程數 最大線程數= + maxPoolSize); this maxPoolSize = maxPoolSize;
if(maxPoolSize < getPoolSize())
setPoolSize(maxPoolSize);
}
/** *//**
*重設當前線程數
* 若需殺掉某線程 線程不會立刻殺掉 而會等到線程中的事務處理完成* 但此方法會立刻從線程池中移除該線程 不會等待事務處理結束
* @param size
*/
public void setPoolSize(int size) { if(!initialized) {
initPoolSize = size;
return;
}else if(size > getPoolSize()) { for(int i=getPoolSize(); i<size && i<maxPoolSize; i++) {
PooledThread thread = new PooledThread(this);
thread start(); threads add(thread);
}
}else if(size < getPoolSize()) { while(getPoolSize() > size) { PooledThread th = (PooledThread)threads remove( ); th kill();
}
}
//System out println( 重設線程數 線程數= + threads size());
}
public int getPoolSize() { return threads size();
}
protected void notifyForIdleThread() {
hasIdleThread = true;
}
protected boolean waitForIdleThread() {
hasIdleThread = false;
while(!hasIdleThread && getPoolSize() >= maxPoolSize) { try { Thread sleep( ); } catch (InterruptedException e) {
return false;
}
}
return true;
}
public synchronized PooledThread getIdleThread() { while(true) { for(Iterator itr=erator(); itr hasNext();) { PooledThread th = (PooledThread)itr next(); if(!th isRunning())
return th;
}
if(getPoolSize() < maxPoolSize) {
PooledThread thread = new PooledThread(this);
thread start(); threads add(thread);
return thread;
}
//System out println( 線程池已滿 等待 );
if(waitForIdleThread() == false)
return null;
}
}
public void processTask(ThreadTask task) {
PooledThread th = getIdleThread();
if(th != null) { th putTask(task); th startTasks();
}
}
public void processTasksInSingleThread(ThreadTask[] tasks) {
PooledThread th = getIdleThread();
if(th != null) { th putTasks(tasks); th startTasks();
}
}
public void processTasksInSingleThread(Collection tasks) {
PooledThread th = getIdleThread();
if(th != null) { th putTasks(tasks); th startTasks();
}
}
}
下面是線程池的測試程序
//ThreadPoolTest java
import java io BufferedReader; import java io IOException; import java io InputStreamReader;
import polarman threadpool ThreadPool; import polarman threadpool ThreadTask;
public class ThreadPoolTest {
public static void main(String[] args) { System out println( quit 退出 ); System out println( task A 啟動任務A 時長為 秒 ); System out println( size 設置當前線程池大小為 ); System out println( max 設置線程池最大線程數為 ); System out println();
final ThreadPool pool = new ThreadPool( ); pool init();
Thread cmdThread = new Thread() { public void run() {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System in));
while(true) { try { String line = reader readLine(); String words[] = line split( ); if(words[ ] equalsIgnoreCase( quit )) { System exit( ); }else if(words[ ] equalsIgnoreCase( size ) && words length >= ) { try { int size = Integer parseInt(words[ ]); pool setPoolSize(size); }catch(Exception e) {
}
}else if(words[ ] equalsIgnoreCase( max ) && words length >= ) { try { int max = Integer parseInt(words[ ]); pool setMaxPoolSize(max); }catch(Exception e) {
}
}else if(words[ ] equalsIgnoreCase( task ) && words length >= ) { try { int timelen = Integer parseInt(words[ ]); SimpleTask task = new SimpleTask(words[ ] timelen * ); pool processTask(task); }catch(Exception e) {
}
}
} catch (IOException e) { e printStackTrace();
}
}
}
};
cmdThread start();
/**//*
for(int i= ; i< ; i++){
SimpleTask task = new SimpleTask( Task + i (i+ )* ); pool processTask(task);
}*/
}
}
class SimpleTask implements ThreadTask {
private String taskName;
private int timeLen;
public SimpleTask(String taskName int timeLen) { this taskName = taskName; this timeLen = timeLen;
}
public void run() { System out println(Thread currentThread() getId() +
: START TASK + taskName + );
try { Thread sleep(timeLen); } catch (InterruptedException e) {
}
System out println(Thread currentThread() getId() +
: END TASK + taskName + );
}
}
使用此線程池相當簡單 下面兩行代碼初始化線程池
ThreadPool pool = new ThreadPool( ); pool init();
要處理的任務實現ThreadTask 介面即可（如測試代碼里的SimpleTask） 這個介面只有一個方法run()
兩行代碼即可調用
lishixin/Article/program/Java/hx/201311/27203
E. Java線程池
線程池是一種多線程處理形式，處理過程中將任務添加隊列，然後在創建線程後自動啟動這些任務，每個線程都使用默認的堆棧大小，以默認的優先順序運行，並處在多線程單元中，如果某個線程在託管代碼中空閑，則線程池將插入另一個輔助線程來使所有處理器保持繁忙。如果所有線程池都始終保持繁忙，但隊列中包含掛起的工作，則線程池將在一段時間後輔助線程的數目永遠不會超過最大值。超過最大值的線程可以排隊，但他們要等到其他線程完成後才能啟動。
java裡面的線程池的頂級介面是Executor，Executor並不是一個線程池，而只是一個執行線程的工具，而真正的線程池是ExecutorService。
java中的有哪些線程池？
1.newCachedThreadPool創建一個可緩存線程池程
2.newFixedThreadPool 創建一個定長線程池
3.newScheledThreadPool 創建一個定長線程池
4.newSingleThreadExecutor 創建一個單線程化的線程池
————————————————
F. 典型Java線程池的代碼及其各部分功能介紹
（ ）根據xml文件來管理線程池的最大最小線程數（ ）對線程池通過Timer定期掃描以防止線程未激活 （ ）通過某一個變數（本程序中是freeThreadCount）來得到空閑線程的數目 一 配置xml（listen xml）是 <?xml version= encoding= UTF ?><config><ConsumeThreadPool><minPools> </minPools><! 線程池最小線程 ><maxPools> </maxPools><! 線程池最大線程 ><checkThreadPeriod> </checkThreadPeriod><! 檢查線程池中線程的周期 分鍾 ></ConsumeThreadPool></config> 二 對於ConsumeThreadPoolPara的javabean: import java io *;public class ConsumeThreadPoolPara implements Serializable{private int minPools;private int maxPools;private int checkThreadPeriod;public int getMinPools(){return minPools;}public int getMaxPools(){return maxPools;}public int getCheckThreadPeriod(){return checkThreadPeriod;}public void setMinPools(int minPools){this minPools = minPools;}public void setMaxPools(int maxPools){this maxPools = maxPools;}public void setCheckThreadPeriod(int checkThreadPeriod){this checkThreadPeriod = checkThreadPeriod;}public String toString(){return minPools+ + maxPools+ +checkThreadPeriod;}public ConsumeThreadPoolPara() {}public static void main(String[] args) {ConsumeThreadPoolPara consumeThreadPool = new ConsumeThreadPoolPara();}} 三 解析xml程序代碼（生成ConsumeThreadPoolPara） 使用jdom解析 import jdom *;import jdom input SAXBuilder;import java io *;import java util *;public class ParseConfig {static Hashtable Listens = null;static ConnPara connpara = null;static ConsumeThreadPoolPara consumeThreadPoolPara = null;private static String configxml = listen xml ;static{getConsumeThreadPoolPara();//得到消費的線程池的參數}/*** 裝載文檔* @return 返回根結點* @throws JDOMException*/public static Element loadDocument() throws JDOMException{SAXBuilder parser = new SAXBuilder(); // 新建立構造器try {Document document = parser build(configxml);Element root = document getRootElement();return root;}catch(JDOMException e){logger error( listen xml文件格式非法！ );throw new JDOMException();}}public static ConsumeThreadPoolPara getConsumeThreadPoolPara(){if(consumeThreadPoolPara ==null){try {Element root = loadDocument();Element consumeThreadPool = root getChild( ConsumeThreadPool );if (consumeThreadPool != null) { //代表有資料庫配置consumeThreadPoolPara = new ConsumeThreadPoolPara();Element minPools = consumeThreadPool getChild( minPools );consumeThreadPoolPara setMinPools(Integer parseInt(minPools getTextTrim()));Element maxPools = consumeThreadPool getChild( maxPools );consumeThreadPoolPara setMaxPools(Integer parseInt(maxPools getTextTrim()));Element checkThreadPeriod = consumeThreadPool getChild( checkThreadPeriod );consumeThreadPoolPara setCheckThreadPeriod(Integer parseInt(checkThreadPeriod getTextTrim()));}}catch (JDOMException e) {}}return consumeThreadPoolPara;}} 四 線程池源代碼 import java util *;/*** <p>Title: 線程池</p>* <p>Description: 採集消費模塊</p>* <p>Copyright: Copyright (c) </p>* <p>Company: </p>* @author 張榮斌* @version */public class ThreadPool {private static int minPools = ; //最小連接池數目private static int maxPools = ; //最大連接池數目private static int checkThreadPeriod = ; //檢查連接池的周期ArrayList m_ThreadList;//工作線程列表LinkedList m_RunList = null;//工作任務列表int totalThread = ;//匯流排程數static int freeThreadCount = ;//未被使用的線程數目private java util Timer timer = null;//定時器static Object o = new Object();static{//先初始化線程池的參數ConsumeThreadPoolPara consumeThreadPoolPara = ParseConfig getConsumeThreadPoolPara();if(consumeThreadPoolPara!=null){minPools = consumeThreadPoolPara getMinPools();maxPools = consumeThreadPoolPara getMaxPools();checkThreadPeriod = consumeThreadPoolPara getCheckThreadPeriod()* * ;}}public void setMinPools(int minPools){this minPools = minPools;}public void setMaxPools(int maxPools){this maxPools = maxPools;}public void setCheckThreadPeriod(int checkThreadPeriod){this checkThreadPeriod = checkThreadPeriod;}public ThreadPool() {m_ThreadList=new ArrayList();m_RunList=new LinkedList();for(int i= ;i<minPools;i++){WorkerThread temp=new WorkerThread();totalThread = totalThread + ;m_ThreadList add(temp);temp start();try{Thread sleep( );}catch(Exception e){}}timer = new Timer(true);//啟動定時器timer schele(new CheckThreadTask(this) checkThreadPeriod);}/*** 當有一個工作來的時候啟動線程池的線程* 當空閑線程數為 的時候 看匯流排程是否小於最大線程池的數目 就new一個新的線程 否則sleep 直到有空閑線程為止;* 當空閑線程不為 則將任務丟給空閑線程去完成* @param work*/public synchronized void run(String work){if (freeThreadCount == ) {if(totalThread<maxPools){WorkerThread temp = new WorkerThread();totalThread = totalThread + ;m_ThreadList add(temp);temp start();synchronized(m_RunList){m_RunList add(work);m_RunList notify();}}else{while (freeThreadCount == ) {try {Thread sleep( );}catch (InterruptedException e) {}}synchronized(m_RunList){m_RunList add(work);m_RunList notify();}}} else {synchronized(m_RunList){m_RunList add(work);m_RunList notify();}}}/*** 檢查所有的線程的有效性*/public synchronized void checkAllThreads() {Iterator lThreadIterator = erator();while (lThreadIterator hasNext()) { //逐個遍厲WorkerThread lTestThread = (WorkerThread) lThreadIterator next();if (! (lTestThread isAlive())) { //如果處在非活動狀態時lTestThread = new WorkerThread(); //重新生成個線程lTestThread start(); //啟動}}}/*** 列印調試信息*/public void printDebugInfo(){System out println( totalThread= +totalThread);System out println( m_ThreadList size()= +m_ThreadList size());}/**** <p>Title: 工作線程類</p>* @author 張榮斌* @version */class WorkerThread extends Thread{boolean running = true;String work;public void run(){while(running){synchronized(o){freeThreadCount++;}synchronized(m_RunList){while(m_RunList size() == ){try{m_RunList wait();if(!running) return;}catch(InterruptedException e){}< lishixin/Article/program/Java/gj/201311/27379
G. java線程池（一） 簡述線程池的幾種使用方式
首先說明下java線程是如何實現線程重用的
1. 線程執行完一個Runnable的run()方法後，不會被殺死
2. 當線程被重用時，這個線程會進入新Runnable對象的run()方法12
java線程池由Executors提供的幾種靜態方法創建線程池。下面通過代碼片段簡單介紹下線程池的幾種實現方式。後續會針對每個實現方式做詳細的說明
newFixedThreadPool
創建一個固定大小的線程池
添加的任務達到線程池的容量之後開始加入任務隊列開始線程重用總共開啟線程個數跟指定容量相同。
@Test
public void newFixedThreadPool() throws Exception {
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);
executorService = Executors.newFixedThreadPool(1, new ThreadFactoryBuilder().build());
RunThread run1 = new RunThread("run 1");
executorService.execute(run1);
executorService.shutdown();
}12345678
newSingleThreadExecutor
僅支持單線程順序處理任務
@Test
public void newSingleThreadExecutor() throws Exception {
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
executorService = Executors.newSingleThreadExecutor(new ThreadFactoryBuilder().build());
executorService.execute(new RunThread("run 1"));
executorService.execute(new RunThread("run 2"));
executorService.shutdown();
}123456789
newCachedThreadPool
這種情況跟第一種的方式類似，不同的是這種情況線程池容量上線是Integer.MAX_VALUE 並且線程池開啟緩存60s
@Test
public void newCachedThreadPool() throws Exception {
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
executorService = Executors.newCachedThreadPool(new ThreadFactoryBuilder().build());
executorService.execute(new RunThread("run 1"));
executorService.execute(new RunThread("run 2"));
executorService.shutdown();
}123456789
newWorkStealingPool
支持給定的並行級別，並且可以使用多個隊列來減少爭用。
@Test
public void newWorkStealingPool() throws Exception {
ExecutorService executorService = Executors.newWorkStealingPool();
executorService = Executors.newWorkStealingPool(1);
RunThread run1 = new RunThread("run 1");
executorService.execute(run1);
executorService.shutdown();
}123456789
newScheledThreadPool
看到的現象和第一種相同，也是在線程池滿之前是新建線程，然後開始進入任務隊列，進行線程重用
支持定時周期執行任務(還沒有看完)
@Test
public void newScheledThreadPool() throws Exception {
ExecutorService executorService = Executors.newScheledThreadPool(1);
executorService = Executors.newScheledThreadPool(1, new ThreadFactoryBuilder().build());
executorService.execute(new RunThread("run 1"));
executorService.execute(new RunThread("run 2"));
executorService.shutdown();
}
H. java線程池怎麼實現
要想理解清楚java線程池實現原理，明白下面幾個問題就可以了：
(1)：線程池存在哪些狀態，這些狀態之間是如何進行切換的呢？
(2)：線程池的種類有哪些？
(3)：創建線程池需要哪些參數，這些參數的具體含義是什麼？
(4)：將任務添加到線程池之後運行流程？
(5)：線程池是怎麼做到重用線程的呢？
(6)：線程池的關閉
首先回答第一個問題：線程池存在哪些狀態；
查看ThreadPoolExecutor源碼便知曉：
[java]view plain
//runStateisstoredinthehigh-orderbits
privatestaticfinalintRUNNING=-1<<COUNT_BITS;
privatestaticfinalintSHUTDOWN=0<<COUNT_BITS;
privatestaticfinalintSTOP=1<<COUNT_BITS;
privatestaticfinalintTIDYING=2<<COUNT_BITS;
=3<<COUNT_BITS;
*RUNNING->SHUTDOWN
*Oninvocationofshutdown(),perhapsimplicitlyinfinalize()
*(RUNNINGorSHUTDOWN)->STOP
*OninvocationofshutdownNow()
*SHUTDOWN->TIDYING
*Whenbothqueueandpoolareempty
*STOP->TIDYING
*Whenpoolisempty
*TIDYING->TERMINATED
*Whentheterminated()hookmethodhascompleted
publicThreadPoolExecutor(intcorePoolSize,
intmaximumPoolSize,
longkeepAliveTime,
TimeUnitunit,
BlockingQueue<Runnable>workQueue,
ThreadFactorythreadFactory,
)
if(wc>=CAPACITY||
wc>=(core?corePoolSize:maximumPoolSize))
returnfalse;
privatefinalclassWorker
implementsRunnable
Worker(RunnablefirstTask){
setState(-1);//
this.firstTask=firstTask;
this.thread=getThreadFactory().newThread(this);
}
public<T>Future<T>submit(Callable<T>task){
if(task==null)thrownewNullPointerException();
RunnableFuture<T>ftask=newTaskFor(task);
execute(ftask);
returnftask;
}
存在5種狀態：
<1>Running：可以接受新任務，同時也可以處理阻塞隊列裡面的任務；
<2>Shutdown：不可以接受新任務，但是可以處理阻塞隊列裡面的任務；
<3>Stop：不可以接受新任務，也不處理阻塞隊列裡面的任務，同時還中斷正在處理的任務；
<4>Tidying：屬於過渡階段，在這個階段表示所有的任務已經執行結束了，當前線程池中是不存在有效的線程的，並且將要調用terminated方法；
<5>Terminated：終止狀態，這個狀態是在調用完terminated方法之後所處的狀態；
那麼這5種狀態之間是如何進行轉換的呢？查看ThreadPoolExecutor源碼裡面的注釋便可以知道啦：
[java]view plain
從上面可以看到，在調用shutdown方法的時候，線程池狀態會從Running轉換成Shutdown；在調用shutdownNow方法的時候，線程池狀態會從Running/Shutdown轉換成Stop；在阻塞隊列為空同時線程池為空的情況下，線程池狀態會從Shutdown轉換成Tidying；在線程池為空的情況下，線程池狀態會從Stop轉換成Tidying；當調用terminated方法之後，線程池狀態會從Tidying轉換成Terminate；
在明白了線程池的各個狀態以及狀態之間是怎麼進行切換之後，我們來看看第二個問題，線程池的種類：
(1)：CachedThreadPool：緩存線程池，該類線程池中線程的數量是不確定的，理論上可以達到Integer.MAX_VALUE個，這種線程池中的線程都是非核心線程，既然是非核心線程，那麼就存在超時淘汰機制了，當裡面的某個線程空閑時間超過了設定的超時時間的話，就會回收掉該線程；
(2)：FixedThreadPool：固定線程池，這類線程池中是只存在核心線程的，對於核心線程來說，如果我們不設置allowCoreThreadTimeOut屬性的話是不存在超時淘汰機制的，這類線程池中的corePoolSize的大小是等於maximumPoolSize大小的，也就是說，如果線程池中的線程都處於活動狀態的話，如果有新任務到來，他是不會開辟新的工作線程來處理這些任務的，只能將這些任務放到阻塞隊列裡面進行等到，直到有核心線程空閑為止；
(3)：ScheledThreadPool：任務線程池，這種線程池中核心線程的數量是固定的，而對於非核心線程的數量是不限制的，同時對於非核心線程是存在超時淘汰機制的，主要適用於執行定時任務或者周期性任務的場景；
(4)：SingleThreadPool：單一線程池，線程池裡面只有一個線程，同時也不存在非核心線程，感覺像是FixedThreadPool的特殊版本，他主要用於確保任務在同一線程中的順序執行，有點類似於進行同步吧；
接下來我們來看第三個問題，創建線程池需要哪些參數：
同樣查看ThreadPoolExecutor源碼，查看創建線程池的構造函數：
[java]view plain
不管你調用的是ThreadPoolExecutor的哪個構造函數，最終都會執行到這個構造函數的，這個構造函數有7個參數，正是由於對這7個參數值的賦值不同，造成生成不同類型的線程池，比如我們常見的CachedThreadPoolExecutor、FixedThreadPoolExecutor
SingleThreadPoolExecutor、ScheledThreadPoolExecutor，我們老看看這幾個參數的具體含義：
<1>corePoolSize：線程池中核心線程的數量；當提交一個任務到線程池的時候，線程池會創建一個線程來執行執行任務，即使有其他空閑的線程存在，直到線程數達到corePoolSize時不再創建，這時候會把提交的新任務放入到阻塞隊列中，如果調用了線程池的preStartAllCoreThreads方法，則會在創建線程池的時候初始化出來核心線程；
<2>maximumPoolSize：線程池允許創建的最大線程數；如果阻塞隊列已經滿了，同時已經創建的線程數小於最大線程數的話，那麼會創建新的線程來處理阻塞隊列中的任務；
<3>keepAliveTime：線程活動保持時間，指的是工作線程空閑之後繼續存活的時間，默認情況下，這個參數只有線程數大於corePoolSize的時候才會起作用，即當線程池中的線程數目大於corePoolSize的時候，如果某一個線程的空閑時間達到keepAliveTime，那麼這個線程是會被終止的，直到線程池中的線程數目不大於corePoolSize；如果調用allowCoreThreadTimeOut的話，在線程池中線程數量不大於corePoolSize的時候，keepAliveTime參數也可以起作用的，知道線程數目為0為止；
<4>unit：參數keepAliveTime的時間單位；
<5>workQueue：阻塞隊列；用於存儲等待執行的任務，有四種阻塞隊列類型，ArrayBlockingQueue(基於數組的有界阻塞隊列)、LinkedBlockingQueue(基於鏈表結構的阻塞隊列)、SynchronousQueue(不存儲元素的阻塞隊列)、PriorityBlockingQueue(具有優先順序的阻塞隊列)；
<6>threadFactory：用於創建線程的線程工廠；
<7>handler：當阻塞隊列滿了，且沒有空閑線程的情況下，也就是說這個時候，線程池中的線程數目已經達到了最大線程數量，處於飽和狀態，那麼必須採取一種策略來處理新提交的任務，我們可以自己定義處理策略，也可以使用系統已經提供給我們的策略，先來看看系統為我們提供的4種策略，AbortPolicy(直接拋出異常)、CallerRunsPolicy(只有調用者所在的線程來運行任務)、DiscardOldestPolicy(丟棄阻塞隊列中最近的一個任務，並執行當前任務)、Discard(直接丟棄)；
接下來就是將任務添加到線程池之後的運行流程了；
我們可以調用submit或者execute方法，兩者最大的區別在於，調用submit方法的話，我們可以傳入一個實現Callable介面的對象，進而能在當前任務執行結束之後通過Future對象獲得任務的返回值，submit內部實際上還是執行的execute方法；而調用execute方法的話，是不能獲得任務執行結束之後的返回值的；此外，調用submit方法的話是可以拋出異常的，但是調用execute方法的話，異常在其內部得到了消化，也就是說異常在其內部得到了處理，不會向外傳遞的；
因為submit方法最終也是會執行execute方法的，因此我們只需要了解execute方法就可以了：
在execute方法內部會分三種情況來進行處理：
<1>：首先判斷當前線程池中的線程數量是否小於corePoolSize，如果小於的話，則直接通過addWorker方法創建一個新的Worker對象來執行我們當前的任務；
<2>：如果說當前線程池中的線程數量大於corePoolSize的話，那麼會嘗試將當前任務添加到阻塞隊列中，然後第二次檢查線程池的狀態，如果線程池不在Running狀態的話，會將剛剛添加到阻塞隊列中的任務移出，同時拒絕當前任務請求；如果第二次檢查發現當前線程池處於Running狀態的話，那麼會查看當前線程池中的工作線程數量是否為0，如果為0的話，就會通過addWorker方法創建一個Worker對象出來處理阻塞隊列中的任務；
<3>：如果原先線程池就不處於Running狀態或者我們剛剛將當前任務添加到阻塞隊列的時候出現錯誤的話，那麼會去嘗試通過addWorker創建新的Worker來處理當前任務，如果添加失敗的話，則拒絕當前任務請求；
可以看到在上面的execute方法中，我們僅僅只是檢查了當前線程池中的線程數量有沒有超過corePoolSize的情況，那麼當前線程池中的線程數量有沒有超過maximumPoolSize是在哪裡檢測的呢？實際上是在addWorker方法裡面了，我們可以看下addWorker裡面的一段代碼：
[java]view plain
如果當前線程數量超過maximumPoolSize的話，直接就會調用return方法，返回false；
其實到這里我們很明顯可以知道，一個線程池中線程的數量實際上就是這個線程池中Worker的數量，如果Worker的大小超過了corePoolSize，那麼任務都在阻塞隊列裡面了，Worker是Java對我們任務的一個封裝類，他的聲明是醬紫的：
[java]view plain
可以看到他實現了Runnable介面，他是在addWorker方法裡面通過new Worker(firstTask)創建的，我們來看看他的構造函數就知道了：
[java]view plain
而這里的firstTask其實就是我們調用execute或者submit的時候傳入的那個參數罷了，一般來說這些參數是實現Callable或者Runnable介面的；
在通過addWorker方法創建出來Worker對象之後，這個方法的最後會執行Worker內部thread屬性的start方法，而這個thread屬性實際上就是封裝了Worker的Thread，執行他的start方法實際上執行的是Worker的run方法，因為Worker是實現了Runnable介面的，在run方法裡面就會執行runWorker方法，而runWorker方法裡面首先會判斷當前我們傳入的任務是否為空，不為空的話直接就會執行我們通過execute或者submit方法提交的任務啦，注意一點就是我們雖然會通過submit方法提交實現了Callable介面的對象，但是在調用submit方法的時候，其實是會將Callable對象封裝成實現了Runnable介面對象的，不信我們看看submit方法源碼是怎麼實現的：
[java]view plain
看到沒有呢，實際上在你傳入實現了Callable介面對象的時候，在submit方法裡面是會將其封裝成RunnableFuture對象的，而RunnableFuture介面是繼承了Runnable介面的；那麼說白了其實就是直接執行我們提交任務的run方法了；如果為空的話，則會通過getTask方法從阻塞隊列裡面拿出一個任務去執行；在任務執行結束之後繼續從阻塞隊列裡面拿任務，直到getTask的返回值為空則退出runWorker內部循環，那麼什麼情況下getTask返回為空呢？查看getTask方法的源碼注釋可以知道：在Worker必須需要退出的情況下getTask會返回空，具體什麼情況下Worker會退出呢？(1)：當Worker的數量超過maximumPoolSize的時候；(2)：當線程池狀態為Stop的時候；(3)：當線程池狀態為Shutdown並且阻塞隊列為空的時候；(4)：使用等待超時時間從阻塞隊列中拿數據，但是超時之後仍然沒有拿到數據；
如果runWorker方法退出了它裡面的循環，那麼就說明當前阻塞隊列裡面是沒有任務可以執行的了，你可以看到在runWorker方法內部的finally語句塊中執行了processWorkerExit方法，用來對Worker對象進行回收操作，這個方法會傳入一個參數表示需要刪除的Worker對象；在進行Worker回收的時候會調用tryTerminate方法來嘗試關閉線程池，在tryTerminate方法裡面會檢查是否有Worker在工作，檢查線程池的狀態，沒問題的話就會將當前線程池的狀態過渡到Tidying，之後調用terminated方法，將線程池狀態更新到Terminated；
從上面的分析中，我們可以看出線程池運行的4個階段：
(1)：poolSize < corePoolSize，則直接創建新的線程(核心線程)來執行當前提交的任務；
(2)：poolSize = corePoolSize，並且此時阻塞隊列沒有滿，那麼會將當前任務添加到阻塞隊列中，如果此時存在工作線程(非核心線程)的話，那麼會由工作線程來處理該阻塞隊列中的任務，如果此時工作線程數量為0的話，那麼會創建一個工作線程(非核心線程)出來；
(3)：poolSize = corePoolSize，並且此時阻塞隊列已經滿了，那麼會直接創建新的工作線程(非核心線程)來處理阻塞隊列中的任務；
(4)：poolSize = maximumPoolSize，並且此時阻塞隊列也滿了的話，那麼會觸發拒絕機制，具體決絕策略採用的是什麼就要看我們創建ThreadPoolExecutor的時候傳入的RejectExecutionHandler參數了；
接下來就是線程池是怎麼做到重用線程的呢？
個人認為線程池裡面重用線程的工作是在getTask裡面實現的，在getTask裡面是存在兩個for死循環嵌套的，他會不斷的從阻塞對列裡面取出需要執行的任務，返回給我們的runWorker方法裡面，而在runWorker方法裡面只要getTask返回的任務不是空就會執行該任務的run方法來處理它，這樣一直執行下去，直到getTask返回空為止，此時的情況就是阻塞隊列裡面沒有任務了，這樣一個線程處理完一個任務之後接著再處理阻塞隊列中的另一個任務，當然在線程池中的不同線程是可以並發處理阻塞隊列中的任務的，最後在阻塞隊列內部不存在任務的時候會去判斷是否需要回收Worker對象，其實Worker對象的個數就是線程池中線程的個數，至於什麼情況才需要回收，上面已經說了，就是四種情況了；
最後就是線程池是怎樣被關閉的呢？
涉及到線程池的關閉，需要用到兩個方法，shutdown和shutdownNow，他們都是位於ThreadPoolExecutor裡面的，對於shutdown的話，他會將線程池狀態切換成Shutdown，此時是不會影響對阻塞隊列中任務執行的，但是會拒絕執行新加進來的任務，同時會回收閑置的Worker；而shutdownNow方法會將線程池狀態切換成Stop，此時既不會再去處理阻塞隊列裡面的任務，也不會去處理新加進來的任務，同時會回收所有Worker；
I. java 線程池機制的原理是什麼
線程池屬於對象池.所有對象池都具有一個非常重要的共性,就是為了最大程度復用對象.那麼線程池的最
重要的特徵也就是最大程度利用線程.
首先,創建線程本身需要額外(相對於執行任務而必須的資源)的開銷.
作業系統在每創建一個線程時,至少需要創建以下資源:
（1） 線程內核對象：用於對線程上下文的管理.
（2） 用戶模式執行棧.
（3） 內核模式執行棧.
這些資源被線程佔有後作業系統和用戶都無法使用.
相反的過程,銷毀線程需要回收資源,也需要一定開銷.
其次,過多的線程將導致過度的切換.線程切換帶來的性能更是不可估量.系統完成線程切換要經過以下過程:
（1） 從用戶模式切換到內核模式.
（2） 將CPU寄存器的值保存到當前線程的內核對象中.
（3）打開一個自旋鎖,根據調度策略決定下一個要執行的線程.釋放自旋鎖,如果要執行的線程不是同一進
程中的線程,還需要切換虛擬內存等進程環境.
（4） 將要執行的線程的內核對象的值寫到CPU寄存器中.
（5） 切換到用戶模式執行新線程的執行邏輯.
所以線程池的目的就是為了減少創建和切換線程的額外開銷,利用已經的線程多次循環執行多個任務從而提
高系統的處理能力.