java線程池的原理

1. java 什麼是線程池

找的資料，你看一下吧：
多線程技術主要解決處理器單元內多個線程執行的問題，它可以顯著減少處理器單元的閑置時間，增加處理器單元的吞吐能力。

假設一個伺服器完成一項任務所需時間為：T1 創建線程時間，T2 在線程中執行任務的時間，T3 銷毀線程時間。

如果：T1 + T3 遠大於 T2，則可以採用線程池，以提高伺服器性能。
一個線程池包括以下四個基本組成部分：
1、線程池管理器（ThreadPool）：用於創建並管理線程池，包括 創建線程池，銷毀線程池，添加新任務；
2、工作線程（PoolWorker）：線程池中線程，在沒有任務時處於等待狀態，可以循環的執行任務；
3、任務介面（Task）：每個任務必須實現的介面，以供工作線程調度任務的執行，它主要規定了任務的入口，任務執行完後的收尾工作，任務的執行狀態等；
4、任務隊列（taskQueue）：用於存放沒有處理的任務。提供一種緩沖機制。

線程池技術正是關注如何縮短或調整T1,T3時間的技術，從而提高伺服器程序性能的。它把T1，T3分別安排在伺服器程序的啟動和結束的時間段或者一些空閑的時間段，這樣在伺服器程序處理客戶請求時，不會有T1，T3的開銷了。

線程池不僅調整T1,T3產生的時間段，而且它還顯著減少了創建線程的數目，看一個例子：

假設一個伺服器一天要處理50000個請求，並且每個請求需要一個單獨的線程完成。在線程池中，線程數一般是固定的，所以產生線程總數不會超過線程池中線程的數目，而如果伺服器不利用線程池來處理這些請求則線程總數為50000。一般線程池大小是遠小於50000。所以利用線程池的伺服器程序不會為了創建50000而在處理請求時浪費時間，從而提高效率。

2. 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

3. java線程組，線程池，線程隊列分別是什麼有什麼區別

你好，我可以給你詳細解釋一下：
線程組表示一個線程的集合。此外，線程組也可以包含其他線程組。線程組構成一棵樹，在樹中，除了初始線程組外，每個線程組都有一個父線程組。
允許線程訪問有關自己的線程組的信息，但是不允許它訪問有關其線程組的父線程組或其他任何線程組的信息。
線程池：我們可以把並發執行的任務傳遞給一個線程池，來替代為每個並發執行的任務都啟動一個新的線程。只要池裡有空閑的線程，任務就會分配給一個線程執行。在線程池的內部，任務被插入一個阻塞隊列（Blocking Queue ），線程池裡的線程會去取這個隊列里的任務。當一個新任務插入隊列時，一個空閑線程就會成功的從隊列中取出任務並且執行它。

線程池經常應用在多線程伺服器上。每個通過網路到達伺服器的連接都被包裝成一個任務並且傳遞給線程池。線程池的線程會並發的處理連接上的請求。以後會再深入有關 Java 實現多線程伺服器的細節。
線程隊列：是指線程處於擁塞的時候形成的調度隊列
排隊有三種通用策略：
直接提交。工作隊列的默認選項是 SynchronousQueue，它將任務直接提交給線程而不保持它們。在此，如果不存在可用於立即運行任務的線程，則試圖把任務加入隊列將失敗，因此會構造一個新的線程。此策略可以避免在處理可能具有內部依賴性的請求集時出現鎖。直接提交通常要求無界 maximumPoolSizes 以避免拒絕新提交的任務。當命令以超過隊列所能處理的平均數連續到達時，此策略允許無界線程具有增長的可能性。
無界隊列。使用無界隊列（例如，不具有預定義容量的 LinkedBlockingQueue）將導致在所有corePoolSize 線程都忙時新任務在隊列中等待。這樣，創建的線程就不會超過 corePoolSize。（因此，maximumPoolSize的值也就無效了。）當每個任務完全獨立於其他任務，即任務執行互不影響時，適合於使用無界隊列；例如，在 Web頁伺服器中。這種排隊可用於處理瞬態突發請求，當命令以超過隊列所能處理的平均數連續到達時，此策略允許無界線程具有增長的可能性。
有界隊列。當使用有限的 maximumPoolSizes時，有界隊列（如 ArrayBlockingQueue）有助於防止資源耗盡，但是可能較難調整和控制。隊列大小和最大池大小可能需要相互折衷：使用大型隊列和小型池可以最大限度地降低 CPU 使用率、操作系統資源和上下文切換開銷，但是可能導致人工降低吞吐量。如果任務頻繁阻塞（例如，如果它們是 I/O邊界），則系統可能為超過您許可的更多線程安排時間。使用小型隊列通常要求較大的池大小，CPU使用率較高，但是可能遇到不可接受的調度開銷，這樣也會降低吞吐量。

4. 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。

5. 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;

6. Java線程：新特徵-線程池

Sun在Java 中 對Java線程的類庫做了大量的擴展 其中線程池就是Java 的新特徵之一 除了線程池之外 還有很多多線程相關的內容 為多線程的編程帶來了極大便利 為了編寫高效穩定可靠的多線程程序 線程部分的新增內容顯得尤為重要 有關Java 線程新特徵的內容全部在ncurrent下面 裡麵包含數目眾多的介面和類 熟悉這部羨盯帶分API特徵是一項艱難的學習過程 目前有關這方面的資料和書籍都少之又少 大所屬介紹線程方面書籍還停留在java 之前的知識層面上 當然新特徵對做多線程程序沒有必須的關系 在java 之前通用可以寫出很優秀的多線程程序 只是代價不一樣而已 線程池的基本思想還是一種對象池的思想 開辟一塊內存空間 裡面存放了眾多（未死亡）的線程 池中線程執行調度由池管理器來處理 當有線程任務時 從池中取一個 執行完成後線程對象歸池 這樣可以避免反復創建線程對象所帶來的性能開銷 節省了系統的資源 在Java 之前 要實現一個線程池是相當有難度的 現在Java 為我們做好了一切 我們只需要按照提供的API來使用 即可享受線程池帶來的極大便利 則螞 Java 的線程池分好多種 固定尺寸的線程池 可變尺寸連接池 在使用線程池之前 必須知道如何去創建一個線程池 在Java 中 需要了解的是ncurrent Executors類的API 這個類提供大量創建連接池的靜態方法 是必須掌握的 一 固定大小的線程池 import ncurrent Executors; import ncurrent ExecutorService; /** * Java線程 線程池 * * @author Administrator : : */ public class Test { public static void main(String[] args) { //創建一個可重用固定線程數的線程池 ExecutorService pool = Executors newFixedThreadPool( ); //創建實現了Runnable介面對象 Thread對象當然也實現了Runnable介面 Thread t = new MyThread(); Thread t = new MyThread(); Thread t = new MyThread(); 兄蘆Thread t = new MyThread(); Thread t = new MyThread(); //將線程放入池中進行執行 pool execute(t ); pool execute(t ); pool execute(t ); pool execute(t ); pool execute(t ); //關閉線程池 pool shutdown(); } } class MyThread extends Thread{ @Override public void run() { System out println(Thread currentThread() getName()+ 正在執行 ); } } pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 Process finished with exit code 二 單任務線程池 在上例的基礎上改一行創建pool對象的代碼為 //創建一個使用單個 worker 線程的 Executor 以無界隊列方式來運行該線程 ExecutorService pool = Executors newSingleThreadExecutor(); 輸出結果為 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 Process finished with exit code 對於以上兩種連接池 大小都是固定的 當要加入的池的線程（或者任務）超過池最大尺寸時候 則入此線程池需要排隊等待 一旦池中有線程完畢 則排隊等待的某個線程會入池執行

三 可變尺寸的線程池 與上面的類似 只是改動下pool的創建方式 //創建一個可根據需要創建新線程的線程池 但是在以前構造的線程可用時將重用它們 ExecutorService pool = Executors newCachedThreadPool(); pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 Process finished with exit code 四 延遲連接池 import ncurrent Executors; import ncurrent ScheledExecutorService; import ncurrent TimeUnit; /** * Java線程 線程池 * * @author Administrator : : */ public class Test { public static void main(String[] args) { //創建一個線程池 它可安排在給定延遲後運行命令或者定期地執行 ScheledExecutorService pool = Executors newScheledThreadPool( ); //創建實現了Runnable介面對象 Thread對象當然也實現了Runnable介面 Thread t = new MyThread(); Thread t = new MyThread(); Thread t = new MyThread(); Thread t = new MyThread(); Thread t = new MyThread(); //將線程放入池中進行執行 pool execute(t ); pool execute(t ); pool execute(t ); //使用延遲執行風格的方法 pool schele(t TimeUnit MILLISECONDS); pool schele(t TimeUnit MILLISECONDS); //關閉線程池 pool shutdown(); } } class MyThread extends Thread { @Override public void run() { System out println(Thread currentThread() getName() + 正在執行 ); } } pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 Process finished with exit code

五 單任務延遲連接池 在四代碼基礎上 做改動 //創建一個單線程執行程序 它可安排在給定延遲後運行命令或者定期地執行 ScheledExecutorService pool = Executors (); pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 Process finished with exit code 六 自定義線程池 import ncurrent ArrayBlockingQueue; import ncurrent BlockingQueue; import ncurrent ThreadPoolExecutor; import ncurrent TimeUnit; /** * Java線程 線程池 自定義線程池 * * @author Administrator : : */ public class Test { public static void main(String[] args) { //創建等待隊列 BlockingQueue<Runnable> bqueue = new ArrayBlockingQueue<Runnable>( ); //創建一個單線程執行程序 它可安排在給定延遲後運行命令或者定期地執行 ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor( TimeUnit MILLISECONDS bqueue); //創建實現了Runnable介面對象 Thread對象當然也實現了Runnable介面 Thread t = new MyThread(); Thread t = new MyThread(); Thread t = new MyThread(); Thread t = new MyThread(); Thread t = new MyThread(); Thread t = new MyThread(); Thread t = new MyThread(); //將線程放入池中進行執行 pool execute(t ); pool execute(t ); pool execute(t ); pool execute(t ); pool execute(t ); pool execute(t ); pool execute(t ); //關閉線程池 pool shutdown(); } } class MyThread extends Thread { @Override public void run() { System out println(Thread currentThread() getName() + 正在執行 ); try { Thread sleep( L); } catch (InterruptedException e) { e printStackTrace(); } } }

pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 pool thread 正在執行 Process finished with exit code 創建自定義線程池的構造方法很多 本例中參數的含義如下

ThreadPoolExecutor

用給定的初始參數和默認的線程工廠及處理程序創建新的 ThreadPoolExecutor 使用 Executors 工廠方法之一比使用此通用構造方法方便得多 參數 corePoolSize 池中所保存的線程數 包括空閑線程 maximumPoolSize 池中允許的最大線程數 keepAliveTime 當線程數大於核心時 此為終止前多餘的空閑線程等待新任務的最長時間 unit keepAliveTime 參數的時間單位 workQueue 執行前用於保持任務的隊列 此隊列僅保持由 execute 方法提交的 Runnable 任務 拋出 IllegalArgumentException 如果 corePoolSize 或 keepAliveTime 小於零 或者 maximumPoolSize 小於或等於零 或者 corePoolSize 大於 maximumPoolSize NullPointerException 如果 workQueue 為 null 自定義連接池稍微麻煩些 不過通過創建的ThreadPoolExecutor線程池對象 可以獲取到當前線程池的尺寸 正在執行任務的線程數 工作隊列等等 有關Java 線程池的內容到此就沒有了 更多的內容還需要研讀API來獲取 lishixin/Article/program/Java/hx/201311/26769

7. 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.

8. 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();

}

9. 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

10. java 線程池 工作隊列是如何工作的

使用線程池的好處

1、降低資源消耗

可以重復利用已創建的線程降低線程創建和銷毀造成的消耗。

2、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。

3、提高線程的可管理性

線程是稀缺資源，如果無限制地創建，不僅會消耗系統資源，還會降低系統的穩定性，使用線程池可以進行統一分配、調優和監控

線程池的工作原理

首先我們看下當一個新的任務提交到線程池之後，線程池是如何處理的

1、線程池判斷核心線程池裡的線程是否都在執行任務。如果不是，則創建一個新的工作線程來執行任務。如果核心線程池裡的線程都在執行任務，則執行第二步。

2、線程池判斷工作隊列是否已經滿。如果工作隊列沒有滿，則將新提交的任務存儲在這個工作隊列里進行等待。如果工作隊列滿了，則執行第三步

3、線程池判斷線程池的線程是否都處於工作狀態。如果沒有，則創建一個新的工作線程來執行任務。如果已經滿了，則交給飽和策略來處理這個任務

線程池飽和策略

這里提到了線程池的飽和策略，那我們就簡單介紹下有哪些飽和策略：

AbortPolicy

為Java線程池默認的阻塞策略，不執行此任務，而且直接拋出一個運行時異常，切記ThreadPoolExecutor.execute需要try catch，否則程序會直接退出。

DiscardPolicy

直接拋棄，任務不執行，空方法

DiscardOldestPolicy

從隊列裡面拋棄head的一個任務，並再次execute 此task。

CallerRunsPolicy

在調用execute的線程裡面執行此command，會阻塞入口

用戶自定義拒絕策略（最常用）

實現RejectedExecutionHandler，並自己定義策略模式

下我們以ThreadPoolExecutor為例展示下線程池的工作流程圖

3.jpg

關鍵方法源碼分析

我們看看核心方法添加到線程池方法execute的源碼如下：

// //Executes the given task sometime in the future. The task //may execute in a new thread or in an existing pooled thread. // // If the task cannot be submitted for execution, either because this // executor has been shutdown or because its capacity has been reached, // the task is handled by the current {@code RejectedExecutionHandler}. // // @param command the task to execute // @throws RejectedExecutionException at discretion of // {@code RejectedExecutionHandler}, if the task // cannot be accepted for execution // @throws NullPointerException if {@code command} is null // public void execute(Runnable command) { if (command == null) throw new NullPointerException(); // // Proceed in 3 steps: // // 1. If fewer than corePoolSize threads are running, try to // start a new thread with the given command as its first // task. The call to addWorker atomically checks runState and // workerCount, and so prevents false alarms that would add // threads when it shouldn't, by returning false. // 翻譯如下： // 判斷當前的線程數是否小於corePoolSize如果是，使用入參任務通過addWord方法創建一個新的線程， // 如果能完成新線程創建exexute方法結束，成功提交任務 // 2. If a task can be successfully queued, then we still need // to double-check whether we should have added a thread // (because existing ones died since last checking) or that // the pool shut down since entry into this method. So we // recheck state and if necessary roll back the enqueuing if // stopped, or start a new thread if there are none. // 翻譯如下： // 在第一步沒有完成任務提交；狀態為運行並且能否成功加入任務到工作隊列後，再進行一次check，如果狀態 // 在任務加入隊列後變為了非運行（有可能是在執行到這里線程池shutdown了），非運行狀態下當然是需要 // reject；然後再判斷當前線程數是否為0（有可能這個時候線程數變為了0），如是，新增一個線程； // 3. If we cannot queue task, then we try to add a new // thread. If it fails, we know we are shut down or saturated // and so reject the task. // 翻譯如下： // 如果不能加入任務到工作隊列，將嘗試使用任務新增一個線程，如果失敗，則是線程池已經shutdown或者線程池 // 已經達到飽和狀態，所以reject這個他任務 // int c = ctl.get(); // 工作線程數小於核心線程數 if (workerCountOf(c) < corePoolSize) { // 直接啟動新線程，true表示會再次檢查workerCount是否小於corePoolSize if (addWorker(command, true)) return; c = ctl.get(); } // 如果工作線程數大於等於核心線程數 // 線程的的狀態未RUNNING並且隊列notfull if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) { // 再次檢查線程的運行狀態，如果不是RUNNING直接從隊列中移除 int recheck = ctl.get(); if (! isRunning(recheck) && remove(command)) // 移除成功，拒絕該非運行的任務 reject(command); else if (workerCountOf(recheck) == 0) // 防止了SHUTDOWN狀態下沒有活動線程了，但是隊列里還有任務沒執行這種特殊情況。 // 添加一個null任務是因為SHUTDOWN狀態下，線程池不再接受新任務 addWorker(null, false); } // 如果隊列滿了或者是非運行的任務都拒絕執行 else if (!addWorker(command, false)) reject(command); }