线程池的原理以及Java的线程池框架

什么是线程池？

提供一组线程资源用来复用线程资源的一个池子

为什么要用线程池？

线程的资源是有限的，当处理一组业务的时候，我们需要不断的创建和销毁线程，大多数情况下，我们需要反复的进行大量的创建和销毁工作，这个动作对于服务器而言，也是很浪费的一种情况，这时候我们可以利用线程池来复用这一部分已经创建过的线程资源，避免不断的创建和销毁的动作。

线程池的原理

创建好固定数量的线程，吧线程先存下来，有任务提交的时候，把资源放到等待队列中，等待线程池中的任务队列不断的去消费处理这个队列中的任务

java的线程池原理

有5个核心的属性：最大线程数量，核心线程数量，等待队列，任务队列，拒绝策略

它的执行流程是这样的：

工作者workers数量低于核心工作者数corePoolSize时会优先创建一个工作者worker处理job，处理成功则返回。工作者workers数量高于核心工作者数时会优先把job放入到待处理队列，放入队列成功时处理结束。步骤2中入队失败会识别工作者数是否还小于最大工作者数maximumPoolsize，小于的话也会新创建一个工作者worker处理job。执行拒绝策略

java的线程池框架Executor

Executor里提供了4种类型的线程池：

newCachedThreadPool

缓存型池子，先查看池中有没有以前建立的线程，如果有，就 reuse.如果没有，就建一个新的线程加入池中缓存型池子通常用于执行一些生存期很短的异步型任务  因此在一些面向连接的daemon型SERVER中用得不多。但对于生存期短的异步任务，它是Executor的首选。能reuse的线程，必须是timeout IDLE内的池中线程，缺省 timeout是60s,超过这个IDLE时长，线程实例将被终止及移出池。

注意，放入CachedThreadPool的线程不必担心其结束，超过TIMEOUT不活动，其会自动被终止。

newFixedThreadPool

newFixedThreadPool与cacheThreadPool差不多，也是能reuse就用，但不能随时建新的线程其独特之处:任意时间点，最多只能有固定数目的活动线程存在，此时如果有新的线程要建立，只能放在另外的队列中等待，直到当前的线程中某个线程终止直接被移出池子和cacheThreadPool不同，FixedThreadPool没有IDLE机制（可能也有，但既然文档没提，肯定非常长，类似依赖上层的TCP或UDP IDLE机制之类的），所以FixedThreadPool多数针对一些很稳定很固定的正规并发线程，多用于服务器从方法的源代码看，cache池和fixed 池调用的是同一个底层 池，只不过参数不同:fixed池线程数固定，并且是0秒IDLE（无IDLE）,cache池线程数支持0-Integer.MAX_VALUE(显然完全没考虑主机的资源承受能力），60秒IDLE

newScheduledThreadPool

调度型线程池这个池子里的线程可以按schedule依次delay执行，或周期执行

SingleThreadExecutor

单例线程，任意时间池中只能有一个线程用的是和cache池和fixed池相同的底层池，但线程数目是1-1,0秒IDLE（无IDLE）

线程池调优

一般来讲对于一个线程池没有固定的合适的参数，只有通过不断的去调整优化参数，找出最适合自己业务的参数才是最好的调优方式，但是通常来讲，线程池的初始化参数设置是有一定的公式可以借鉴的，在开始业务不是足够膨胀的时候，我们可以通过以下的公式来计算出自己的核心参数的设置。

首先我们要确认业务类型，不同的业务有不同的计算公式：

CPU密集型任务配置尽可能少的线程数量：cpu+1IO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。