【Java】线程池的那些事儿

概念

• 线程池管理器：创建并管理线程池（创建线程池，销毁线程池，添加新任务）
• 工作线程：指线程池中的线程，在没有任务时处于等待状态，有新任务时被重新调度
• 任务接口：只有实现该接口，才能被工作线程调度，主要规定了任务的入口，任务执行后的收尾工作，任务的执行状态等
• 任务队列：提供一种缓冲机制，用于存放没有处理的任务

线程池在JDK中的API

public interface ExecutorService extends Executor {

    /**
     * 关闭线程池，之前提交的任务都会执行，但不会接收新的任务
     */
    void shutdown();

    /**
     * 停止所有正在执行的任务，返回等待执行任务的list
     */
    List<Runnable> shutdownNow();

    /**
     * 判断线程池是否关闭
     */
    boolean isShutdown();

    /**
     * 判断线程池中所有任务是否都已执行完
     */
    boolean isTerminated();

    /**
     * 检测ExecutorService是否已关闭
     */
    boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException;

    /**
     * 提交一个用于执行的任务，返回一个Future对象，执行结果为result
     */
    <T> Future<T> submit(Runnable task, T result);

    /**
     * 提交一个用于执行的任务，返回一个Future对象，执行结果为null
     */
    Future<?> submit(Runnable task);

    /**
     * 执行给定的任务集合
     */
    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
        throws InterruptedException;

    /**
     * 执行给定的任务集合
     */
    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
        throws InterruptedException, ExecutionException;


    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
                    long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

线程池工具类 —— Executors

// 创建一个固定大小，任务队列容量无限制的线程池。核心线程数 = 最大线程数
java.util.concurrent.Executors#newFixedThreadPool(int)

// 创建一个大小无限制的缓冲线程池，任务队列是一个同步队列
// 当任务加到线程池中，如果有空闲线程，则通过空闲线程执行，空闲线程超过60s，会被销毁释放
// 线程数随任务多少变化，适用于执行耗时较小的异步任务
java.util.concurrent.Executors#newCachedThreadPool()

// 单一线程池，只有一个线程执行*任务队列，任务按照加入的顺序依次执行
java.util.concurrent.Executors#newSingleThreadExecutor()

// 能定时执行任务的线程池，核心线程数通过参数决定
java.util.concurrent.Executors#newScheduledThreadPool(int)

线程池执行任务的过程

1. 判断是否达到核心线程数量：如果没达到，创建新的工作线程
2. 如果达到了核心线程数量，判断工作队列是否已满：如果没满，将新提交的任务存储在工作队列
3. 如果工作队列已满，判断是否达到线程池最大数量：如果没达到，创建新的工作线程
4. 如果达到了线程池最大数量，执行拒绝策略