java线程池实现
‘壹’ 【java基础】线程池的原理是什么
什么是线程池？
总归为：池化技术 ---》数据库连接池 缓存架构 缓存池 线程池 内存池，连接池，这种思想演变成缓存架构技术---> JDK设计思想有千丝万缕的联系
首先我们从最核心的ThreadPoolExecutor类中的方法讲起，然后再讲述它的实现原理，接着给出了它的使用示例，最后讨论了一下如何合理配置线程池的大小。
Java 中的 ThreadPoolExecutor 类
java.uitl.concurrent.ThreadPoolExecutor 类是线程池中最核心的一个类，因此如果要透彻地了解Java 中的线程池，必须先了解这个类。下面我们来看一下 ThreadPoolExecutor 类的具体实现源码。
在 ThreadPoolExecutor 类中提供了四个构造方法：
‘贰’ java线程池（一） 简述线程池的几种使用方式
首先说明下java线程是如何实现线程重用的
1. 线程执行完一个Runnable的run()方法后，不会被杀死
2. 当线程被重用时，这个线程会进入新Runnable对象的run()方法12
java线程池由Executors提供的几种静态方法创建线程池。下面通过代码片段简单介绍下线程池的几种实现方式。后续会针对每个实现方式做详细的说明
newFixedThreadPool
创建一个固定大小的线程池
添加的任务达到线程池的容量之后开始加入任务队列开始线程重用总共开启线程个数跟指定容量相同。
@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
仅支持单线程顺序处理任务
@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
这种情况跟第一种的方式类似，不同的是这种情况线程池容量上线是Integer.MAX_VALUE 并且线程池开启缓存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
支持给定的并行级别，并且可以使用多个队列来减少争用。
@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
看到的现象和第一种相同，也是在线程池满之前是新建线程，然后开始进入任务队列，进行线程重用
支持定时周期执行任务(还没有看完)
@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();
}
‘叁’ 什么是java线程池
多线程是为了能够让计算机资源合理的分配，对于处理不同的任务创建不同的线程进行处理，但是计算机创建一个线程或者销毁一个线程所花费的也是比较昂贵的，有时候需要同时处理的事情比较多，就需要我们频繁的进行线程的创建和销毁，这样花费的时间也是比较多的。为了解决这一问题，我们就可以引用线程池的概念。
所谓线程池就是将线程集中管理起来，当需要线程的时候，可以从线程池中获取空闲的线程，这样可以减少线程的频繁创建与销毁，节省很大的时间和减少很多不必要的操作。
在java中提供了ThreadPoolExecutor类来进行线程的管理，这个类继承于AbstractExecutorService，而AbstractExecutorService实现了ExecutorService接口，我们可以使用ThreadPoolExecutor来进行线程池的创建。
在ThreadPoolExecutor的构造方法中，有多个参数，可以配置不同的参数来进行优化。这个类的源码构造方法为：
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)其中每个参数代表的意义分别为
corePoolSize : 线程池中的核心线程数量，当线程池中当前的线程数小于这个配置的时候，如果有一个新的任务到来，即使线程池中还存在空闲状态的线程，程序也会继续创建一个新的线程放进线程池当中
maximumPoolSize: 线程池中的线程最大数量
keepAliveTime：当线程池中的线程数量大于配置的核心线程数量(corePoolSize)的时候，如果当前有空闲的线程，则当这个空闲线程可以存在的时间，如果在keepAliveTime这个时间点内没有新的任务使用这个线程，那么这个线程将会结束,核心线程不会结束，但是如果配置了allowCoreThreadTimeOut = true，则当空闲时间超过keepAliveTime之后，线程也会被结束调，默认allowCoreThreadTimeOut = false，即表示默认情况下，核心线程会一直存在于线程池当中。
unit : 空闲线程保持连接时间(keepAliveTime)的时间单位
workQueue：阻塞的任务队列，用来保存等待需要执行的任务。
threadFactory ：线程工厂，可以根据自己的需求去创建线程的对象，设置线程的名称，优先级等属性信息。
handler：当线程池中存在的线程数超过设置的最大值之后，新的任务就会被拒绝，可以自己定义一个拒绝的策略，当新任务被拒绝之后，就会使用hander方法进行处理。
在java中也提供了Executors工具类，在这个工具类中提供了多个创建线程池的静态方法，其中包含newCachedThreadPool、newFixedThreadPool、newScheledThreadPool、newSingleThreadExecutor等。但是他们每个方法都是创建了ThreadPoolExecutor对象，不同的是，每个对象的初始 参数值不一样;
‘肆’ 如何使用java语言实现一个线程池，不使用jdk自带的线程池
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class Test
{
public static void main(String[] args) throws InterruptedException
{
ExecutorService exe = Executors.newFixedThreadPool(5);
for (int i = 1; i <= 50; i++)
{
exe.execute(new SubThread(i));
}
System.out.println("shutdown");
exe.shutdown();
while (true)
{
if (exe.isTerminated())
{
System.out.println("结束了！");
break;
}
Thread.sleep(200);
}
}
}
public class SubThread extends Thread
{
private final int i;
public SubThread(int i)
{
this.i = i;
}
@Override
public void run()
{
System.out.println(i);
try
{
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
‘伍’ 什么是java线程池
找的资料，你看一下吧：
多线程技术主要解决处理器单元内多个线程执行的问题，它可以显着减少处理器单元的闲置时间，增加处理器单元的吞吐能力。
假设一个服务器完成一项任务所需时间为：T1
创建线程时间，T2
在线程中执行任务的时间，T3
销毁线程时间。
如果：T1
+
T3
远大于
T2，则可以采用线程池，以提高服务器性能。
一个线程池包括以下四个基本组成部分：
1、线程池管理器（ThreadPool）：用于创建并管理线程池，包括
创建线程池，销毁线程池，添加新任务；
2、工作线程（PoolWorker）：线程池中线程，在没有任务时处于等待状态，可以循环的执行任务；
3、任务接口（Task）：每个任务必须实现的接口，以供工作线程调度任务的执行，它主要规定了任务的入口，任务执行完后的收尾工作，任务的执行状态等；
4、任务队列（taskQueue）：用于存放没有处理的任务。提供一种缓冲机制。
线程池技术正是关注如何缩短或调整T1,T3时间的技术，从而提高服务器程序性能的。它把T1，T3分别安排在服务器程序的启动和结束的时间段或者一些空闲的时间段，这样在服务器程序处理客户请求时，不会有T1，T3的开销了。
线程池不仅调整T1,T3产生的时间段，而且它还显着减少了创建线程的数目，看一个例子：
假设一个服务器一天要处理50000个请求，并且每个请求需要一个单独的线程完成。在线程池中，线程数一般是固定的，所以产生线程总数不会超过线程池中线程的数目，而如果服务器不利用线程池来处理这些请求则线程总数为50000。一般线程池大小是远小于50000。所以利用线程池的服务器程序不会为了创建50000而在处理请求时浪费时间，从而提高效率。
‘陆’ java常用的几种线程池实例讲解
下面给你介绍4种线程池：
1、newCachedThreadPool：
底层：返回ThreadPoolExecutor实例，corePoolSize为0；maximumPoolSize为Integer.MAX_VALUE；keepAliveTime为60L；unit为TimeUnit.SECONDS；workQueue为SynchronousQueue(同步队列)
通俗：当有新任务到来，则插入到SynchronousQueue中，由于SynchronousQueue是同步队列，因此会在池中寻找可用线程来执行，若有可以线程则执行，若没有可用线程则创建一个线程来执行该任务；若池中线程空闲时间超过指定大小，则该线程会被销毁。
适用：执行很多短期异步的小程序或者负载较轻的服务器
2、newFixedThreadPool：
底层：返回ThreadPoolExecutor实例，接收参数为所设定线程数量nThread，corePoolSize为nThread，maximumPoolSize为nThread；keepAliveTime为0L(不限时)；unit为：TimeUnit.MILLISECONDS；WorkQueue为：new LinkedBlockingQueue<Runnable>()无解阻塞队列
通俗：创建可容纳固定数量线程的池子，每隔线程的存活时间是无限的，当池子满了就不在添加线程了；如果池中的所有线程均在繁忙状态，对于新任务会进入阻塞队列中(无界的阻塞队列)
适用：执行长期的任务，性能好很多
3、newSingleThreadExecutor
底层：包装的ThreadPoolExecutor实例，corePoolSize为1；maximumPoolSize为1；keepAliveTime为0L；unit为：TimeUnit.MILLISECONDS；workQueue为：new LinkedBlockingQueue<Runnable>()无解阻塞队列
通俗：创建只有一个线程的线程池，且线程的存活时间是无限的；当该线程正繁忙时，对于新任务会进入阻塞队列中(无界的阻塞队列)
适用：一个任务一个任务执行的场景
4、NewScheledThreadPool:
底层：创建ScheledThreadPoolExecutor实例，corePoolSize为传递来的参数，maximumPoolSize为Integer.MAX_VALUE；keepAliveTime为0；unit为：TimeUnit.NANOSECONDS；workQueue为：new DelayedWorkQueue()一个按超时时间升序排序的队列
通俗：创建一个固定大小的线程池，线程池内线程存活时间无限制，线程池可以支持定时及周期性任务执行，如果所有线程均处于繁忙状态，对于新任务会进入DelayedWorkQueue队列中，这是一种按照超时时间排序的队列结构
适用：周期性执行任务的场景
最后给你说一下线程池任务执行流程：
当线程池小于corePoolSize时，新提交任务将创建一个新线程执行任务，即使此时线程池中存在空闲线程。
当线程池达到corePoolSize时，新提交任务将被放入workQueue中，等待线程池中任务调度执行
当workQueue已满，且maximumPoolSize>corePoolSize时，新提交任务会创建新线程执行任务
当提交任务数超过maximumPoolSize时，新提交任务由RejectedExecutionHandler处理
当线程池中超过corePoolSize线程，空闲时间达到keepAliveTime时，关闭空闲线程
当设置allowCoreThreadTimeOut(true)时，线程池中corePoolSize线程空闲时间达到keepAliveTime也将关闭
‘柒’ java线程池原理
线程池把先前创建的线程重用于当前任务。这就解决了需要太多线程的问题，因此内存不足不是一个选择。您甚至可以把线程池视为回收系统。它不止消除了用尽内存的选项，而且还使应用程序非常快速地响应，原因是当请求到达时已经存在一个线程。
工作流程步骤：
创建要执行的任务
使用执行程序创建执行程序池
把任务传递给执行程序池
关闭执行程序池
‘捌’ 如何创建一个Java线程池
程序由三个类构成：
第一个是TestThreadPool类，它是一个测试程序，用来模拟客户端的请求，当运行它时，系统首先会显示线程池的初始化信息，然后提示从键盘上输入字符串，并按下回车键，这时会发现屏幕上显示信息，告诉某个线程正在处理的请求，如果快速地输入一行行字符串，那么会发现线程池中不断有线程被唤醒，来处理的请求，创建了一个拥有10个线程的线程池，如果线程池中没有可用线程了，系统会提示相应的警告信息，但如果稍等片刻，那会发现屏幕上会陆陆续续提示有线程进入了睡眠状态，这时又可以发送新的请求了。
第二个类是ThreadPoolManager类，顾名思义，它是一个用于管理线程池的类，它的主要职责是初始化线程池，并为客户端的请求分配不同的线程来进行处理，如果线程池满了，它会对发出警告信息。
最后一个类是SimpleThread类，它是Thread类的一个子类，它才真正对客户端的请求进行处理，SimpleThread在示例程序初始化时都处于睡眠状态，但如果它接受到了ThreadPoolManager类发过来的调度信息，则会将自己唤醒，并对请求进行处理。
‘玖’ 详谈Java几种线程池类型介绍及使用方法
线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。
根据系统的环境情况，可以自动或手动设置线程数量，达到运行的最佳效果；少了浪费了系统资源，多了造成系统拥挤效率不高。用线程池控制线程数量，其他线程 排队等候。一个任务执行完毕，再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程，线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时，如果线程 池中有等待的工作线程，就可以开始运行了；否则进入等待队列。
Java里面线程池的顶级接口是Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。ThreadPoolExecutor是Executors类的底层实现。
‘拾’ 创建线程有几种方式和Java中常用的线程池
java创建线程的方式有三种
第一种是继承Thread类 实现方法run() 不可以抛异常 无返回值
第二种是实现Runnable接口 实现方法run() 不可以抛异常 无返回值
第三种是实现Callable<T>接口,接口中要覆盖的方法是 public <T> call() 注意:此方法可以抛异常,而前两种不能 而且此方法可以有返回值
第三种如何运行呢 Callable接口在util.concurrent包中,由线程池提交
import java.util.concurrent.*;
ExecutorService e = Executors.newFixedThreadPool(10); 参数表示最多可以运行几个线程
e.submit(); 这个里面参数传 实现Callable接口那个类的对象