线程池核心九问

1.什么是线程池？

线程池就是提前创建若干个线程，
如果有任务需要处理，线程池里的线程就会处理任务，处理完之后线程并不会被销毁，而是等待下一个任务。减少频繁创建和销毁线程消耗系统资源。

2.为什么要用线程池 ？

频繁创建、销毁 线程，将是对系统资源的极大浪费。
因此，实际开发中我们将使用线程池来管理、复用线程。
使用线程池，可以
1.降低资源消耗： 重复利用线程，减少创建和销毁造成的消耗。
2.提升响应速度： 任务到达，不需要创建，立即执行。
3.提高可管理型： 线程是CPU调度和分派的基本单位，
如果无限制地创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统稳定性。
使用线程池可以统一进行 分配、调优和监控。

3.创建线程池的方式？

Java从1.5 Executors 类提供四种创建线程池方式
1).newSingleThreadExecutor()

• 单个线程的线程池，即线程池中每次只有一个线程工作，单线程串行执行任务，(队列长度-Integer.MAX_VALUE)

2).newFixedThreadPool(maximumPoolSize)

• **定最大线程数，线程池 **，核心线程数=最大线程数=设置的线程数，可控制线程最大并发数，(队列长度-Integer.MAX_VALUE);

3).newCachedThreadPool()

• 可缓存线程池，有任务才新建线程，闲置线程保存60秒 ，(最大线程数长度-Integer.MAX_VALUE)

4).newScheduledThreadPool(corePoolSize)

• 定核心线程数，线程池，支持定时及周期性任务执行。(最大线程数长度-Integer.MAX_VALUE)
  

4.为什么不建议使用 Executors静态工厂构建线程池

主要原因：队列堆积，有OOM风险
1.FixedThreadPool 和 SingleThreadPool
允许的请求队列（底层实现是LinkedBlockingQueue）长度为Integer.MAX_VALUE，可能会堆积大量的请求，从而导致OOM

2.CachedThreadPool 和 ScheduledThreadPool
允许的创建线程数量为Integer.MAX_VALUE，可能会创建大量的线程，从而导致OOM。

5.线程池参数

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler) { }

corePoolSize：核心线程数量，一直存在，除非 allowCoreThreadTimeOut设置为true
maximumPoolSize：线程池允许的最大线程池数量 10
keepAliveTime：线程数量超过corePoolSize，空闲线程的最大超时时间
unit：超时时间的单位
workQueue：工作队列，保存未执行的Runnable 任务 （BlockingQueue 的实现类）
threadFactory：创建线程的工厂类
handler：当线程已满，工作队列也满了的时候，会被调用。被用来实现各种拒绝策略。

工作队列介绍

6.线程池的执行顺序

当一个线程无事可做，超过一定的时间（keepAliveTime）时，线程池会判断，如果当前运
行的线程数大于 corePoolSize，那么这个线程就被停掉。所以线程池的所有任务完成后，它
最终会收缩到 corePoolSize 的大小。

7.四种策略**

• ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。
• ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：丢弃任务，但是不抛出异常。
• ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：**丢弃队列最老的任务，然后重新提交被拒绝的任务 **
• ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程（提交任务的线程）处理该任务

8.实现原理

线程池由两个核心数据结构组成：
1）线程集合（workers）：存放执行任务的线程，是一个HashSet；
2）任务等待队列（workQueue）：存放等待线程池调度执行的任务，是一个阻塞式队列BlockingQueue；

8.如何合理设置线程池大小

任务一般可分为：CPU密集型、IO密集型、混合型，对于不同类型的任务需要分配不同大小的线程池。

• CPU密集型任务： 尽量使用较小的线程池，一般为CPU核心数+1 ； （+1是利用等待空闲）
  • 因为CPU密集型任务使得CPU使用率很高，若开过多的线程数，只能增加上下文切换的次数，因此会带来额外的开销。
• IO密集型任务： 一般为2*CPU核心数。
  • IO密集型任务CPU使用率并不高，因此可以让CPU在等待IO的时候去处理别的任务，充分利用CPU时间。
• 混合型任务
  • 可以将任务分成IO密集型和CPU密集型任务，然后分别用不同的线程池去处理。

线程等待时间所占比例越高，需要越多线程。线程CPU时间所占比例越高，需要越少线程。
最佳线程数目 = （线程等待时间与线程CPU时间之比 + 1）* CPU数目

//java 中获取核心数 int availableProcessors = Runtime.getRuntime().availableProcessors();

9.线程池的动态规划参数动态化

JDK原生线程池ThreadPoolExecutor提供了如下几个public的setter方法，如下图所示：

JDK允许线程池使用方通过ThreadPoolExecutor的实例来动态设置线程池的核心策略，
以setCorePoolSize为方法例，
在运行期线程池使用方调用此方法设置corePoolSize之后，
线程池会直接覆盖原来的corePoolSize值，并且基于当前值和原始值的比较结果采取不同的处理策略。
对于当前值小于当前工作线程数的情况，说明有多余的worker线程，
此时会向当前空闲的worker线程发起中断请求以实现回收，
多余的worker在下次空闲的时候也会被回收；
对于当前值大于原始值且当前队列中有待执行任务，
则线程池会创建新的worker线程来执行队列任务，setCorePoolSize具体流程如下：