1. 线程池

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。
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1.1 newCachedThreadPool

创建一个可根据需要创建新线程的线程池，但是在以前构造的线程可用时将重用它们。对于执行很多短期异步任务的程序而言，这些线程池通常可提高程序性能。调用 execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。因此，长时间保持空闲的线程池不会使用任何资源。

1.2 newFixedThreadPool

创建一个可重用固定线程数的线程池，以共享的无界队列方式来运行这些线程。在任意点，在大多数 nThreads 线程会处于处理任务的活动状态。如果在所有线程处于活动状态时提交附加任务，则在有可用线程之前，附加任务将在队列中等待。如果在关闭前的执行期间由于失败而导致任何线程终止，那么一个新线程将代替它执行后续的任务（如果需要）。在某个线程被显式地关闭之前，池中的线程将一直存在。

1.3 newScheduledThreadPool

创建一个线程池，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行

  1. ScheduledExecutorService scheduledThreadPool= Executors.newScheduledThreadPool(3);
  2. scheduledThreadPool.schedule(newRunnable(){
  3. @Override
  4. public void run() {
  5. System.out.println("延迟三秒");
  6. }
  7. }, 3, TimeUnit.SECONDS);
  8. scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(newRunnable(){
  9. @Override
  10. public void run() {
  11. System.out.println("延迟 1 秒后每三秒执行一次");
  12. }
  13. },1,3,TimeUnit.SECONDS);

1.4 newSingleThreadExecutor

Executors.newSingleThreadExecutor()返回一个线程池（这个线程池只有一个线程）,这个线程池可以在线程死后（或发生异常时）重新启动一个线程来替代原来的线程继续执行下去！

2. 线程池原理

线程池做的工作主要是控制运行的线程的数量，处理过程中将任务放入队列，然后在线程创建后启动这些任务，如果线程数量超过了最大数量超出数量的线程排队等候，等其它线程执行完毕，再从队列中取出任务来执行。他的主要特点为：线程复用；控制最大并发数；管理线程。

2.1 线程复用

每一个 Thread 的类都有一个 start 方法。 当调用 start 启动线程时 Java 虚拟机会调用该类的 run方法。 那么该类的 run() 方法中就是调用了 Runnable 对象的 run() 方法。 我们可以继承重写Thread 类，在其 start 方法中添加不断循环调用传递过来的 Runnable 对象。 **这就是线程池的实现原理。循环方法中不断获取 Runnable 是用 Queue 实现的，在获取下一个 Runnable 之前可以是阻塞的。**

2.2 线程池的组成

一般的线程池主要分为以下 4 个组成部分：
1. 线程池管理器：用于创建并管理线程池
2. 工作线程：线程池中的线程
3. 任务接口：每个任务必须实现的接口，用于工作线程调度其运行
4. 任务队列：用于存放待处理的任务，提供一种缓冲机制
Java 中的线程池是通过 Executor 框架实现的，该框架中用到了 Executor，Executors，ExecutorService，ThreadPoolExecutor ，Callable 和 Future、FutureTask 这几个类。
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ThreadPoolExecutor 的构造方法如下：

  1. public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize, long keepAliveTime,
  2.                           TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
  3. this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
  4. Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
  5. }

  1. corePoolSize：指定了线程池中的线程数量。核心线程：在创建完线程池之后，核心线程先不创建，在接到任务之后创建核心线程。并且会一直存在于线程池中（即使这个线程啥都不干），有任务要执行时，如果核心线程没有被占用，会优先用核心线程执行任务。数量一般情况下设置为CPU核数的二倍即可。
    2. maximumPoolSize：指定了线程池中的最大线程数量。线程总数=核心线程数+非核心线程数
    非核心线程：简单理解，即核心线程都被占用，但还有任务要做，就创建非核心线程
    3. keepAliveTime：非核心线程闲置超时时长。当前线程池数量超过 corePoolSize 时，多余的空闲线程的存活时间，即多久时间内会被销毁。任务少，但池中线程多，非核心线程不能白养着，超过这个时间不工作的就会被干掉，但是核心线程会保留。
    4. unit：keepAliveTime 的单位。
    5. workQueue：任务队列，被提交但尚未被执行的任务。
    6. threadFactory：线程工厂，用于创建线程，一般用默认的即可。
    7. handler：拒绝策略，当任务太多来不及处理，如何拒绝任务。

    2.3 拒绝策略

    线程池中的线程已经用完了，无法继续为新任务服务，同时，等待队列也已经排满了，再也塞不下新任务了。这时候我们就需要拒绝策略机制合理的处理这个问题。
    JDK 内置的拒绝策略如下：

  2. AbortPolicy ： 直接抛出异常，阻止系统正常运行。

  3. CallerRunsPolicy ： 只要线程池未关闭，该策略直接在调用者线程中，运行当前被丢弃的任务。显然这样做不会真的丢弃任务，但是，任务提交线程的性能极有可能会急剧下降。
  4. DiscardOldestPolicy ： 丢弃最老的一个请求，也就是即将被执行的一个任务，并尝试再次提交当前任务。
  5. DiscardPolicy ： 该策略默默地丢弃无法处理的任务，不予任何处理。如果允许任务丢失，这是最好的一种方案。

以上内置拒绝策略均实现了 RejectedExecutionHandler 接口，若以上策略仍无法满足实际需要，完全可以自己扩展 RejectedExecutionHandler 接口。

2.4 Java 线程池工作过程

  1. 线程池刚创建时，里面没有一个线程。任务队列是作为参数传进来的。不过，就算队列里面有任务，线程池也不会马上执行它们。
  2. 当调用 execute() 方法添加一个任务时，线程池会做如下判断：

a) 如果正在运行的线程数量小于 corePoolSize，那么马上创建线程运行这个任务；
b) 如果正在运行的线程数量大于或等于 corePoolSize，那么将这个任务放入队列；
c) 如果这时候队列满了，而且正在运行的线程数量小于 maximumPoolSize，那么还是要创建非核心线程立刻运行这个任务；
d) 如果队列满了，而且正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize，那么线程池会抛出异常 RejectExecutionException。

  1. 当一个线程完成任务时，它会从队列中取下一个任务来执行。
  2. 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。

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