线程池的好处

在开发过程中，合理地使用线程池能够带来 3 个好处。

降低资源消耗。 通过重复利用已创建地线程降低线程创建和销毁造成地消耗。
提高响应速度。 当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制地创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一分配、调优和监控。

线程池的实现原理

当提交一个新任务到线程池时，线程池的处理流程如下。

线程池判断核心线程池里的线程是否都在执行任务。如果不是，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程池里的线程都在执行任务，则进入下个流程。
线程池判断工作队列是否已经满。如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里。如果工作队列满了，则进入下一个流程。
线程池判断线程池的线程是否都处于工作状态。如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了，则交给饱和策略来处理这个任务。

线程池的使用

线程池的创建

我们可以通过 ThreadPoolExecutor 来创建一个线程池。
new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, milliseconds, runnableTaskQueue, handler);
创建一个线程池时需要输入几个参数，如下。

corePoolSize (线程池的基本大小)：当提交一个任务到线程池时，线程池会创建一个线程来执行任务，即使其他空闲的基本线程能够执行新任务也会创建线程，等到需要执行的任务数大于线程池基本大小时就不再创建。如果调用了线程池的 prestartAllCoreThreads() 方法，线程池会提前创建并启动所有基本线程。
runnableTaskQueue（任务队列）: 用于保存等待执行的任务的阻塞队列。可以选择以下几个阻塞队列。

ArrayBlockingQueue ：是一个基于数组结构的有界阻塞队列，此队列按 FIFO （先进先出）原则对元素进行排序。
LinkedBlockingQueue : 一个基于链表结构的阻塞队列，此队列按 FIFO 排序元素，吞吐量通常要高于 ArrayBlockingQueue。静态工厂方法 Executors.newFixedThreadPool()使用了这个队列。
SynchronousQueue : 一个不存储元素的阻塞队列。每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作一直处于阻塞状态，吞吐量通常要高于 LinkedBlockingQueue，静态工厂方法 Executors.newCachedThreadPool 使用了这个队列。
PriorityBlockingQueue : 一个具有优先级的无限阻塞队列。

3. maximumPoolSize (线程池最大数量) ：线程池允许创建的最大线程数。如果队列满了，并且已创建的线程
数小于最大线程数，则线程池会再创建新的线程执行任务。值得注意的是，如果使用了无界的任务队列这个参数没什么效果。

ThreadFactory : 用于设置创建线程的工厂，可以通过线程工厂给每个创建出来的线程设置更有意义的名字。
RejectedExecutionHandler （饱和策略）: 当队列和线程池都满了，说明线程池处于饱和状态，那么必须采取一种策略处理提交的新任务。这个策略默认情况下是 AbortPolicy，表示无法处理新任务时抛出异常。在 JDK 1.5 中 Java 线程池框架提供了以下 4 种策略。

AbortPolicy : 直接抛出异常。
CallerRunsPolicy : 只用调用者所在线程来运行任务。
DiscardOldestPolicy : 丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务。
DiscardPolicy : 不处理，丢弃掉。

当然，也可以根据应用场景需要来实现 RejectedExecutionHandler 接口自定义策略。如记录日志或持久化存储不能处理的任务。
keepAliveTime （线程活动保持时间）：线程池的工作线程空闲后，保持存活的时间。所以，如果任务很多，并且每个任务执行的时间比较短，可以调大时间，提高线程的利用率。
TimeUnit （线程活动保持时间的单位）：可选的单位有天（DAYS）、小时（HOURS）、分钟（MINUTES）、毫秒（MILLISECONDS）、微秒（MICROSECONDS, 千分之一毫秒）和纳秒（NANOSECONDS, 千分之一微秒）。

向线程池提交任务

可以使用两个方法向线程池提交任务，分别为 execute() 和 submit() 方法。

execute() 方法用于提交不需要返回值的任务，所以无法判断任务是否被线程池执行成功。通过以下代码可知 execute() 方法输入的任务是一个 Runnable 类的实例。

threadsPool.execute(new Runnable() {
                        @Override
                        Public void run() {
                                //TODO Auto-gennerated method stub
                        }
                });

submit() 方法用于提交需要返回值的任务。线程池会返回一个 future 类型的对象，通过这个 future 对象可以判断任务是否执行成功，并且可以通过 future 的 get() 方法来获取返回值，get() 方法会阻塞当前线程直到任务完成，而使用 get (long timeout, TimeUnit unit) 方法则会阻塞当前线程一段时间后立即返回，这时候有可能任务没有执行完。

Future<Object> future = executor.submit(harReturnValuetask);
                try {
                        Object s = future.get();
                } catch (InterruptedException e) {
                        //处理中断异常
                } catch (ExecutionException e) {
                        //处理无法执行任务异常
                } finally {
                        //关闭线程池
                        executor.shutdown();
                }

关闭线程池

可以通过调用线程池的 shutdown 或 shutdownNow 方法来关闭线程池。

原理：遍历线程池中的工作线程，然后逐个调用线程的 interrupt 方法来中断线程，所以无法响应中断的任务可能永远无法终止。
区别：shutdownNow 首先将线程池的状态设置成 STOP，然后尝试停止所有的正在执行或暂停任务的线程，并返回等待执行任务的列表。而 shutdown 只是将线程池的状态设置成 SHUTDOWN 状态，然后中断所有没有正在执行任务的线程。
只要调用了这两个关闭方法中的任意一个，isShutdown 方法就会返回 true。当所有的任务都已关闭后，才表示线程池关闭成功，这时调用 isTerminaed 方法会返回 true。

合理地配置线程池

要想合理地配置线程池，就必须首先分析任务特性，可以从以下几个角度来分析。

任务的性质：CPU 密集型任务、IO 密集型任务和混合型任务。
任务的优先级：高、中和底。
任务的执行时间：长、中和短。
任务的依赖性：是否依赖其他系统资源，如数据库连接。

性质不同的任务可以用不同规模的线程池分开处理。

CPU 密集型任务应配置尽可能小的线程，如配置Ncpu +1 个线程的线程池。

由于IO 密集型任务线程并不是一直在执行任务，则应配置尽可能多的线程，如2*Ncpu。

混合型的任务，如果可以拆分，将其拆分成一个CPU 密集型任务和一个 IO 密集型任务，只要这两个任务执行的时间相差不是太大，那么分解后执行的吞吐量将高于串行执行的吞吐量。如果这两任务执行时间相差不大，则没必要进行分解。

优先级不同的任务可以使用优先级队列 PriorityBlockingQueue 来处理。它可以让优先级高的任务先执行。

依赖数据库连接池的任务，因为线程提交 SQL 后需要等待数据库返回结果，等待的时间越长，则 CPU 空闲时间就越长，那么线程数应该设置得越大，这样才能更好地利用 CPU 。

建议使用有界队列。有界队列能增加系统的稳定性和预警能力，可以根据需要设大一点儿，比如几千。