四大线程池简析

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1、FixedThreadPool

1.1、参数简析

定长线程池,首先先看一下创建的构造方法参数。

    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
    
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }

特点：

• 核心线程数量与非核心线程数量相等，所以只存在核心线程，不存在非核心线程。
• 如果不主动设置，核心线程的生命周期与线程池相同。
• 采用的无界阻塞队列LinkedBlockingQueue。

1.2、使用场景

因为只存在核心线程，并且线程最大长度固定，所以适用于：

1. 任务的个数比较固定
2. 流程较长

2、ScheduledThreadPool

2.1、参数简析

    public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
    
        super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
              new DelayedWorkQueue());
    }

特点：

• 核心线程数量为corePoolSize，非核心线程数量无限大。
• 如果不主动设置，核心线程的生命周期与线程池相同 ；，若队列中无任务非核心线程将立刻被回收。
• 采用的延迟队列DelayedWorkQueue。

2.2、应用场景

适用于执行定时任务和具体固定周期的重复任务

3、CachedThreadPool

3.1、参数简析

缓冲线程池。

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    
    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                  60L, TimeUnit.SECONDS,
                                  new SynchronousQueue<Runnable>());
}

特点：

• 只存在非核心线程，核心线程为0，非核心线程无限大。
• 非核心线程空闲时间为60s，超过60s将会被回收。
• 采用的同步阻塞队列SynchronousQueue，该队列特点长度为1 ，只有当存在空闲线程的时候才会入队，否则直接创建新的非核心线程执行任务。

3.2、应用场景

适用于任务多，流程时间较短的任务。

4、SingleThreadExecutor

4.1、参数简析

单例线程池

    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
    
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }

特点：

• 核心线程与非核心线程数量都为1.
• 线程生命周期与线程池相同。
• 采用的无界阻塞队列LinkedBlockingQueue

4.2、适用场景

适用于 任务顺序执行的场景。

5、队列选择

在执行进入队列之前，先熟悉一下线程池的执行流程：

如果工作线程的数量少于corePoolSize（核心线程）的数量，此时任务是不会入队的，而是直接创建新的线程执行该任务，然后去队列中获取新的任务来执行。

如果工作线程的数量大于等于了corePoolSize此时是会进行入队操作的，后续是否创建线程根据maximumPoolSize（最大线程）以及是否存在工作线程来定。

5.1、无界队列

无界队列特点就是队列大小无限制（Integer.MAX_VALUE），常用的无界队列为LinkedBlockingQueue。上述的SingleThreadExecutor、FixedThreadPool两个线程池就是采用的该阻塞队列。使用该队列时，注意以为队列大小无限制，避免存放过多的数据导致内存溢出。

5.2、有界队列

与无界队列相对应，队列大小有限制，常用的有两类，一类是遵循FIFO原则的队列如ArrayBlockingQueue，另一类是优先级队列如PriorityBlockingQueue。PriorityBlockingQueue中的优先级由任务的Comparator决定。
使用有界队列时队列大小需和线程池大小互相配合，线程池较小有界队列较大时可减少内存消耗，降低cpu使用率和上下文切换，但是可能会限制系统吞吐量。

5.3、同步移交队列

该队列在线程池的使用是，任务无需等待，存在空闲线程任务才会入队，否则直接创建新的线程，对应的就是CachedThreadPool线程池。所以使用该队列可能会创建大量的线程，应注意使用。

6、拒绝策略

6.1、AbortPolicy

public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
    
    throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() +
                                         " rejected from " +
                                         e.toString());
}

直接抛出异常策略，使用者可以直接捕获该异常，在做进一步处理，比如可以再次将任务加入到线程池中去，或者直接放弃。

6.2、CallerRunsPolicy

public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
    
    if (!e.isShutdown()) {
    
        r.run();
    }
}

可以看出该策略，既没有抛出异常，也没有放弃，而是直接调用了run方法，而不是在线程池中进行调用，所以该策略会阻塞主线程的执行，让主线程执行该任务。

6.3、DiscardPolicy

public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
    
}

什么也不做，直接放弃该任务。

6.4、DiscardOldestPolicy

public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
    
    if (!e.isShutdown()) {
    
        1、在队列中出队一个任务。
        e.getQueue().poll();
        e.execute(r);
    }
}

如代码，先将阻塞队列中的头元素出队抛弃，再尝试提交任务。如果此时阻塞队列使用PriorityBlockingQueue优先级队列，将会导致优先级最高的任务被抛弃，因此不建议将该种策略配合优先级队列使用。