目錄

一、線程池的概念

二、Java 標準庫中的線程池類

2.1 ThreadPoolExecutor 類

2.1.1?corePoolSize 和?maximumPoolSize

2.1.2?keepAliveTime 和?unit

2.1.3?workQueue

2.1.4?threadFactory

2.1.5?handler

2.1.6 創建一個參數自定義的線程池

2.2?Executors 類

2.3 實現自己的線程池

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一、線程池的概念

1）什么是線程池？

準備預期需要使用的對象，將這些對象放入一個可以隨時取用的容器中，這個容器就被稱為“池”。 使用過的對象也不立刻銷毀，而是放回“池”中，以備下次使用。 將線程作為上述對象，放在一個容器中，這就稱為“線程池”。

2）為什么使用線程池？

在實際使用中，“線程池”并沒有頻繁的創建和銷毀線程，而是從“池”中存取線程，這樣可以減少每次啟動和銷毀線程的損耗，提高運行效率，減小系統開銷。

3）為什么使用線程池可以提高效率？

通常創建線程，是通過向系統申請創建，需要通過系統內核完成，是具有內核態的代碼。 而從線程池中存取線程，是屬于用戶態的代碼，相比于內核態代碼更可控、穩定，操作更快。

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二、Java 標準庫中的線程池類

2.1 ThreadPoolExecutor 類

這個類的構造方法參數眾多，包含以下參數：
int corePoolSize	核心線程數
int maximumPoolSize	最大線程數
long keepAliveTime	空閑線程存活時間
TimeUnit unit	時間單位
BlockingQueue<Runnable> workQueue	任務隊列
ThreadFactory threadFactory	線程工廠
RejectedExecutionHandler handler	拒絕策略

2.1.1?corePoolSize 和?maximumPoolSize

int corePoolSize?核心線程數

線程池中保持持有的最小線程數量。

int maximumPoolSize?最大線程數

線程池中可以持有的最大線程數量。

標準庫提供的線程池，持有的線程數量是可以變動的，可以根據需要執行的任務數量，自適應線程的數量。

2.1.2?keepAliveTime 和?unit

long keepAliveTime?空閑線程存活時間

當線程池中的線程處于空閑狀態時，會等待 keepAliveTime 時間后自動關閉。 如果keepAliveTime為0，線程在執行完任務后則不會關閉。

TimeUnit unit?時間單位

keepAliveTime?空閑線程存活時間的時間單位。

2.1.3?workQueue

BlockingQueue<Runnable> workQueue?任務隊列

用于存儲等待執行的任務。當線程池中的線程數量達到最大值時，新任務將被添加到隊列中等待執行。 執行的任務應該是 Runnable 接口的實現類，

2.1.4?threadFactory

前置知識點：工廠模式

什么是工廠模式？

工廠模式（Factory Pattern）是一種創建型設計模式，它提供了一種在不指定具體類的情況下創建對象的接口。 工廠模式的核心思想是，將對象的創建過程抽象出來，使得使用者的創建與類的實例化過程解耦。 在工廠模式中，會實現一個工廠類，它提供一個創建對象的接口，而使用者只需要調用這個接口即可，工廠類會根據客戶端的請求，返回不同類型的對象。

threadFactory?具體指什么：

ThreadFactory threadFactory?線程工廠

通過工廠類創建線程對象（簡單理解就是通過這個類產出線程）。ThreadFactory 是一個接口，接口中只中有一個方法 newThread 方法，通過覆寫該方法獲得一個線程，同時可以給這個新線程設置一些屬性。

2.1.5?handler

RejectedExecutionHandler handler?拒絕策略

線程池異常處理器，也稱拒絕策略。這里的 handler 表示一個實現了 RejectedExecutionHandler 接口的實現類，傳入的 handler 參數決定了出現異常時，線程池如何處理異常。

有哪幾種拒絕策略，分別表示什么？
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy				當線程池滿時，如果新任務無法執行，則立即拋出 RejectedExecutionException 異常，是默認策略。
ThreadPoolExecutor.CallerRunspolicy				當線程池滿時，如果新任務無法執行，則由調用線程自己執行新任務。
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy				當線程池滿時，如果新任務無法執行，則丟棄最早添加的任務，然后執行新任務。
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy				當線程池滿時，如果新任務無法執行，則丟棄新任務，不執行。

2.1.6 創建一個參數自定義的線程池

創建并運行以下線程池和任務：

分析上述代碼運行結果：

2.2?Executors 類

1）簡單介紹 Executors 類

ThreadPoolExecutor 類參數較多，使用較復雜。因此，為方便使用，標準庫中又提供了?Executors 類。Executors 類是對?ThreadPoolExecutor 類進行了一層封裝，是一個工廠類，通過這個類創建出不同屬性的線程池對象。

2）簡單介紹常用的 Executors 類創建線程池的方法
newFixedThreadPool			創建固定線程數的線程池
newCachedThreadPool			創建線程數目動態增長的線程池
newSingleThreadExecutor			創建只包含單個線程的線程池
newScheduledThreadPool			創建可以定時執行任務的線程池

3）開發過程中應該使用?ThreadPoolExecutor 類還是使用 Executors 類？

ThreadPoolExecutor 類參數較多、可以自定義，這意味著使用這個類創建的線程池更靈活。 而?Executors 類相比 ThreadPoolExecutor 類多了一層封裝，部分參數已經設定好，這使得?Executors 類在使用上更便利。 這兩種選擇，前者更偏向于高度定制化的線程池，而后者偏向于通用性。兩者并無高下之分，各有偏向，使用者根據實際應用場景使用即可。

2.3 實現自己的線程池

線程池的使用有以下關鍵點：
<1>		線程池，肯定要有線程。在這里實現一個線程數量固定的線程池，就需要在這個類的構造方法中，根據輸入的參數 n ，新建 n 個線程。
<2>		維護一個阻塞隊列，隊列持有需要執行的任務。
<3>		提供一個 submit 方法，用于將任務添加到任務隊列中。
<4>		線程池中的線程，也有自己的任務，就是不斷地掃描任務隊列，如果隊列中有任務，則取出任務后執行。
<5>		注意新建的線程需要有合適的啟動時機。在以下實現中，我們讓線程一創建就啟動。

代碼演示線程池的實現：

class MyThreadPool{//創建一個用于存放任務的隊列；private BlockingQueue<Runnable> queue = new ArrayBlockingQueue<>(5);//構造方法，用于構造線程池。方法中需要將線程new出來；public MyThreadPool(int n){//設置線程需要執行的任務；Runnable runnable = new  Runnable() {@Overridepublic void run() {while (true){try {//從任務隊列中取出任務，并執行；queue.take().run();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}};//循環創建線程，并啟動，將線程放入隊列中；for (int i = 0; i < n; i++){Thread t = new Thread(runnable);t.start();}}//添加任務方法。往任務隊列中添加任務；public void submit(Runnable runnable) throws InterruptedException {queue.put(runnable);}
}
public class ThreadPool_Demo35 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//新建線程池；MyThreadPool threadPool = new MyThreadPool(2);//給線程池添加任務；for (int i= 0; i < 10; i++){int n = i;threadPool.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 執行任務：" + n);}});}}
}//運行結果：
Thread-0 執行任務：0
Thread-1 執行任務：1
Thread-0 執行任務：2
Thread-1 執行任務：3
Thread-0 執行任務：4
Thread-0 執行任務：6
Thread-0 執行任務：7
Thread-0 執行任務：8
Thread-0 執行任務：9
Thread-1 執行任務：5
...十個任務全部成功打印。
應該注意到，線程沒有執行結束，還在等待新的任務加入，這是線程池的合理功能。

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