java线程池

使用线程池的好处：

• 降低资源消耗。重复创建创建和销毁造成浪费
• 提高响应速度。相应的，利用已经创建好的线程，提高响应速度
• 提高线程的可管理性。使用线程池方便统一的分配，调优和监控。

相应的想下，不用线程池，或者使用不当可能带来的问题。

• 如果你已经拥有足够多的线程使所有的CPU保持忙碌状态，那么创建更多的线程反而会降低性能
• 操作系统的线程数的限制，JVM初始化参数，都是会对线程的创建起到约束的，无限的创建，很可能对导致OOM。
  比如：web服务，每个请求，使用单独的线程串行执行，效率不行，很多时间浪费在创建销毁线程上。
  改进下，如果每来一个请求，就使用创建一个单独的线程去处理的话，避免了上述情况。但是当用户很多或者恶意攻击的话。该负载就会导致问题。
  实际工程上一般使用线程池方案，管理线程，优化上述问题。
  比如常见的web容器tomcat，在处理请求的地方使用线程池：
  全局搜下ThreadPoolExecutor就可以看出来。
  在StandardThreadExecutor类里。

    protected void startInternal() throws LifecycleException {
        taskqueue = new TaskQueue(maxQueueSize);
        TaskThreadFactory tf = new TaskThreadFactory(namePrefix,daemon,getThreadPriority());
        executor = new ThreadPoolExecutor(getMinSpareThreads(), getMaxThreads(), maxIdleTime, TimeUnit.MILLISECONDS,taskqueue, tf);
        executor.setThreadRenewalDelay(threadRenewalDelay);
        if (prestartminSpareThreads) {
            executor.prestartAllCoreThreads();
        }
        taskqueue.setParent(executor);

        setState(LifecycleState.STARTING);
    }

可以看到使用的ThreadPoolExecutor类自己构造线程池，其中
队列是TaskQueue类（封装的LinkedBlockingQueue队列）。
ThreadFactory自己封装了下，添加了写个性化信息。
线程是大小corePoolSize25 maximumPoolSize200
maxIdleTime 1分钟

线程池的使用：

Executors线程池工具类，提供了以下四个工厂类方法：

1. newFixedThreadPool
2. newCachedThreadPool
3. newSingleThreadExecutor
4. newScheduledThreadPool

ExecutorService线程池抽象接口。
ThreadPoolExecutor实现类，继承ExecutorService接口，上述方法124返回结果的实现类。
ScheduledExecutorService继承ExecutorService接口，是3的实现类。

主要看下ThreadPoolExecutor的构造函数的参数，也就是涉及到线程池参数调优的部分。

ThreadPoolExecutor的参数信息：
corePoolSize 核心线程大小
maximumPoolSize 最大线程数大小
keepAliveTime 线程活动保持时间
unit keepAliveTime的单位
workQueue 任务队列
threadFactory 创建线程的工厂
handler 拒绝策略

处理流程：

线程池处理流程

• 当任务到来的时候，线程池的corePoolSize未满，使用corePoolSize的线程处理。
• 当corePoolSize满了后，任务队列未满的话，把任务添加到队列里。
• 队列满的话，如果maximumPoolSize>corePoolSize的话，会创建新的线程，处理请求。
• 如果maximumPoolSize满了，队列是有界队列的话，再添加任务，就会根据拒绝策略去决定怎么处理了。
• 队列里的任务等着线程池里线程空闲，就会去处理。当队列里的任务处理完，线程就会空闲下来，判断空闲时间超过keepAliveTime，线程就会回收，知道线程数等于corePoolSize。

线程池参数调优及试用场景：

看任务是IO密集型还是计算密集型。

• 如果是计算密集型，可以把线程数设置成N（cpu核数）+1。这样能够充分利用计算机cpu的处理能力。
• 如果是IO密集型的，比如网络IO，磁盘的数据库IO，这种情况可以考虑把线程池的线程数调大些，比如2N（cpu核数）+1，目的也是充分利用了计算机的处理能力。
• 如果程序里两种类型都有，可以考虑两个线程池。会比一个线程是 串行执行效果好。

上边的分析理想情况，都是基于程序单独部署的情况。如果是混部的话，实际效果不会那么好，因为不同的程序都会抢占cpu的时钟周期。

对于队
列的选择，如果执行的任务有优先级的选择，可是使用priorityQueue，一般会考虑使用FIFO队列LinkedBlockingQueue
如果任务有先后依赖关系考虑设置把coreSize=maxSize。

根据业考虑使用有界队列还是无界队列。
有界队列会丢数据（比如线程池任务数据库IO满查询），会使用拒绝策略抛出异常或者打印log。但是这不会影响程序其他的功能。
而无界队列，不会丢，有问题时队列长度会一直增加，如果没有处理的话。会导致OOM，整个JVM就挂了。
所以一般考虑使用有界队列。

ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue的区别
LinkedBlockingQueue：先进先出，默认是无界队列。有有界的构造方法。
阻塞队列，在put和take方法使用的是不同的锁。
ConcurrentLinkedQueue非阻塞队列，是用CAS操作保证线程安全。
ArrayBlockingQueue：先进先出，默认有界队列。阻塞队列，put和take使用的是一个锁。

ThreadFactory：
守护线程与普通线程
JVM启动的时候，处理主线程，其他的线程都是守护线程。守护线程负责一些JVM辅助的工作，比如gc。主线程创建的线程都是普通线程。
当一个线程退出时，JVM会检查其他的所有线程，当都是守护线程的时候，JVM就正常退出。有任何一个普通线程还活着，JVM就不会退出。

拒绝策略的选择：
ThreadPoolExecutor类里边提供了四种拒绝策略，不满足可以自己继承RejectedExecutionHandler接口自定义。

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丢弃任务，但是不抛出异常。
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程处理该任务

监控管理：
通过线程池提供的参数进行监控。ThreadPoolExecutor里的一些状态变量。

taskCount：线程池需要执行的任务数量。
completedTaskCount：线程池在运行过程中已完成的任务数量。小于或等于taskCount。
largestPoolSize：线程池曾经创建过的最大线程数量。通过这个数据可以知道线程池是否满过。如等于线程池的最大大小，则表示线程池曾经满了。
getPoolSize:线程池的线程数量。如果线程池不销毁的话，池里的线程不会自动销毁，所以这个大小只增不+ getActiveCount：获取活动的线程数。
通过扩展线程池进行监控。通过继承线程池并重写线程池的beforeExecute，afterExecute和terminated方法，我们可以在任务执行前，执行后和线程池关闭前干一些事情。如监控任务的平均执行时间，最大执行时间和最小执行时间等。这几个方法在线程池里是空方法。

参考：
http://www.infoq.com/cn/articles/java-threadPool/
java并发编程实战
tomcat，jdk1.8