线程池介绍

一、线程池

线程池就是把一堆线程提前创建好了，放在池子里，当需要用到的时候可以直接使用，使用完以后会把线程放回池子里。

线程池的优势：

低消耗，降低了创建线程和销毁线程的开销
提高响应的速度（因为不需要创建线程）
提高线程的可管理性，可以统一管理线程

线程池的配置

如果线程池中线程的数量过多，最终它们会竞争稀缺的处理器和内存资源，浪费大量的时间在上下文切换上。反之，如果线程的数目过少，正如你的应用所面临的情况，处理器的一些核可能就无法充分利用。线程池大小与处理器的利用率之比可以使用下面的公式进行估算: N(threads) = N(CPU) * U(CPU) * (1 + W/C) 其中： N(CPU)是处理器的核的数目，可以通过Runtime.getRuntime().availableProcessors()得到 U(CPU)是期望的CPU利用率（该值应该介于0和1之间） W/C是等待时间与计算时间的比率

二、线程池状态

状态	含义
RUNNING	运行状态，该状态下线程池可以接受新的任务，也可以处理阻塞队列中的任务执行 shutdown 方法可进入 SHUTDOWN 状态执行 shutdownNow 方法可进入 STOP 状态
SHUTDOWN	待关闭状态，不再接受新的任务，继续处理阻塞队列中的任务当阻塞队列中的任务为空，并且工作线程数为0时，进入 TIDYING 状态
STOP	停止状态，不接收新任务，也不处理阻塞队列中的任务，并且会尝试结束执行中的任务当工作线程数为0时，进入 TIDYING 状态
TIDYING	整理状态，此时任务都已经执行完毕，并且也没有工作线程执行 terminated 方法后进入 TERMINATED 状态
TERMINATED	终止状态，此时线程池完全终止了，并完成了所有资源的释放

三、线程池工作原理

当一个任务提交给线程池时。注意：工作队列就有两种实现策略：无界队列和有界队列。无界队列不存在饱和的问题，但是其问题是当请求持续高负载的话，任务会无脑的加入工作队列，那么很可能导致内存等资源溢出或者耗尽。而有界队列不会带来高负载导致的内存耗尽的问题，但是有引发工作队列已满情况下，新提交的任务如何管理的难题，这就是线程池工作队列饱和策略要解决的问题。

当线程池接收到一个任务时，如果核心线程数没有达到corePoolSize，那么就会新建一个线程，并绑定该任务，直到工作线程的数量达到 corePoolSize 前都不会重用之前的线程。当核心线程数满了的情况，有新的任务进来，如果核心线程有空闲，则使用核心线程执行任务，如果没有空闲，进行第二步
判断当前阻塞队列是否已满，如果未满，则将提交的任务放置在阻塞队列中；否则，则进入第3步；
判断线程池中所有的线程是否都在执行任务，如果没有，则创建一个新的临时线程来执行任务，否则，则交给饱和策略进行处理

四、线程池参数

线程池线程数选型，仅参考，实际情况比较复杂

CPU密集型：因为CPU密集型任务CPU的使用率很高，若开过多的线程，只能增加线程上下文的切换次数，带来额外的开销

IO密集型：IO密集型CPU使用率不高，可以让CPU等待IO的时候处理别的任务，充分利用cpu时间。IO密集型表示大部分时间花在等待IO上。

线程等待时间所占比例越高，需要越多线程。线程CPU时间所占比例越高，需要越少线程，根据公式：

最佳核心线程数目

CPU密集型 = 核心线程数 = CPU核数 + 1

IO密集型 = CPU核数 / （1-阻塞系数）例如阻塞系数 0.8，CPU核数为4

corePoolSize：表示核心线程池的大小。当提交一个任务时，如果当前核心线程池的线程个数没有达到corePoolSize，则会创建新的线程来执行所提交的任务，即使当前核心线程池有空闲的线程。如果当前核心线程池的线程个数已经达到了corePoolSize，则不再重新创建线程。如果调用了prestartCoreThread()或者 prestartAllCoreThreads()，线程池创建的时候相应的核心线程都会被创建并且启动。
建议值为：每秒任务数*任务执行时间(例如0.5s) 【100 * 0.2=20】或者cpu数量+1
maximumPoolSize：表示线程池能创建线程的最大个数。如果当阻塞队列已满时，并且当前线程池线程个数没有超过maximumPoolSize的话，就会创建新的线程来执行任务。
keepAliveTime：空闲线程存活时间。如果当前线程池的线程个数已经超过了corePoolSize，并且线程空闲时间超过了keepAliveTime的话，就会将这些空闲线程销毁，这样可以尽可能降低系统资源消耗。
unit：时间单位。为keepAliveTime指定时间单位。
workQueue：阻塞队列。用于保存任务的阻塞队列，可以使用ArrayBlockingQueue, LinkedBlockingQueue, SynchronousQueue, PriorityBlockingQueue。
threadFactory：创建线程的工厂类。可以通过指定线程工厂为每个创建出来的线程设置更有意义的名字，如果出现并发问题，也方便查找问题原因。
handler：饱和策略。当线程池的阻塞队列已满和指定的线程都已经开启，说明当前线程池已经处于饱和状态了，那么就需要采用一种策略来处理这种情况。采用的策略有这几种：
AbortPolicy：直接拒绝所提交的任务，并抛出RejectedExecutionException异常；
CallerRunsPolicy：只用调用者所在的线程来执行任务；
DiscardPolicy：不处理直接丢弃掉任务；
DiscardOldestPolicy：丢弃掉阻塞队列中存放时间最久的任务，执行当前任务

五、为什么阿里巴巴规范禁止使用Excutors创建线程池

因为Excutors创建线程池也是调用了ThreadPoolExcutor，只是使用了不同的参数、队列、拒绝策略，如果使用不当会造成资源耗尽（OOM问题），不方便排查。根据实际需要创建可以让使用者更加清楚线程池的允许规则等等，规避一些不必要的风险。

常见线程池的问题：

Executors.newFixedThreadPool(0)和Executors.newSingleThreadExecutor()
	队列使用的是LinckedBlockingQueue，队列长度为Integer.MAX_VALUE，当大量请求堆积的时候，容易造成oom
Executors.newCachedThreadPool()和Executors.newScheduledThreadPool(0)
	线程池里允许的最大线程数为Integer.MAX_VALUE，会创建过多线程，造成oom。创建线程时用的内存并不是jvm堆内存，而是系统的剩余内存

线程池介绍 ​

一、线程池 ​

线程池的配置 ​

二、线程池状态 ​

三、线程池工作原理 ​

四、线程池参数 ​