什么是线程池

java中的线程池是运用场景最多的并发框架，几乎所有需要异步或并发执行任务的程序都可以使用线程池。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的线程降低线程创建和销毁造成的消耗；

• 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。但是，要做到合理利用线程池，必须对其原理了如指掌；

线程池作用

线程池是为了突然大量爆发的线程设计的，通过有限的几个固定线程为大量的操作服务，减少了创建和销毁线程所需的时间，从而提高效率。

如果一个线程的时间非常长，就没有必要用线程池了（不是不能做长时间操作，而是不宜），况且我们还不能控制线程池中线程的开始、挂起和终止。

线程池的分类

• ThreadPoolExecutor

Java是天生就支持并发的语言，支持并发意味着多线程的频繁创建在高并发以及大数据量的情况下是非常消耗资源的，因为Java提供了线程池，在JDK1.5以前的版本中，线程池的使用是极其简陋的，但是在JDK1.5以后加入了“java.util.concurrent”（JUC）包，JUC包的加入给开发人员，开发并发程序以及解决并发问题提供了很大的帮助。这篇文章主要介绍JUC包下的“Executor”接口，虽然作为一个非常旧的接口（JDK1.5 2004年发布），但是很多程序员对于其中的一些原理还是不熟悉，因此写这篇文章来介绍下“Executor”接口，同时巩固下自己的知识体系。如果文章中出现错误，欢迎大家在下方留言！

Executor框架的最顶层实现是ThreadPoolExecuto类，Executor工厂类中封装了，newScheduledThreadPool、newFixedThreadPool、newCachedThreadPool方法其实也只是ThreadPoolExecuto的构造函数参数不同而已。通过传入不同的参数，就可以构造出适用于不同应用场景下的线程池，那么它的底层原理是怎么实现的呢？

• ThreadPoolExecutor线程池运行过程

CorePoolSize：

核心池的大小，当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务，当线程池中的线程数达到CorePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列中。

maxmumPoolSize：

线程池最大线程数，它表示在线程池中最多能创建多少线程。

keepAliveTime：

表示线程没有任务执行时最多保持多长时间会终止。

unit：

参数keepAliveTime的时间单位，有7种取值，在TimeUnit类中有7种静态属性。

线程池四种创建方式

Java通过Executors（JDK1.5并发包）提供四种线程池，分别为：

• newCachedThreadPool

创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。

• newFixedThreadPool

创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。

• newScheduledThreadPool

创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

• newSingleThreadExecutor

创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

线程池原理剖析

提交一个任务到线程池中，线程池的处理流程如下：

1. 判断线程池里的核心线程是否都在执行任务，如果不是（核心线程空闲或者还有核心线程没有被创建）则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程都在执行任务，则进入下个流程。
2. 线程池判断工作队列是否已满，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，则进入下个流程。
3. 判断线程池里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。

合理配置线程池

要想合理的配置线程池，就必须首先分析任务特性，可以从以下几个角度来进行分析：

• 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，中和低。

• 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。

任务性质不同的任务可以用不同规模的线程池分开处理。CPU密集型任务配置尽可能少的线程数量，如配置Ncpu+1个线程的线程池。IO密集型任务则由于需要等待IO操作，线程并不是一直在执行任务，则配置尽可能多的线程，如2*Ncpu。混合型的任务，如果可以拆分，则将其拆分成一个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率要高于串行执行的吞吐率，如果这两个任务执行时间相差太大，则没必要进行分解。我们可以通过“Runtime.getRuntime().availableProcessors()”方法获得当前设备的CPU个数。

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得到执行，需要注意的是如果一直有优先级高的任务提交到队列里，那么优先级低的任务可能永远不能执行。

执行时间不同的任务可以交给不同规模的线程池来处理，或者也可以使用优先级队列，让执行时间短的任务先执行。

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，如果等待的时间越长CPU空闲时间就越长，那么线程数应该设置越大，这样才能更好的利用CPU。

CPU密集型时，任务可以少配置线程数，大概和机器的cpu核数相当，这样可以使得每个线程都在执行任务

IO密集型时，大部分线程都阻塞，故需要多配置线程数，2*cpu核数

操作系统之名称解释：

某些进程花费了绝大多数时间在计算上，而其他则在等待I/O上花费了大多是时间，

前者称为计算密集型（CPU密集型）computer-bound，后者称为I/O密集型，I/O-bound。

总结的不好，有其他更好的方式，望各位留言，谢谢。