线程池

我们使用线程的时候就去创建一个线程，这样实现起来非常简便，但是就会有一个问题：
　　如果并发的线程数量很多，并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了，这样频繁创建线程就会大大降低系统的效率，因为频繁创建线程和销毁线程需要时间。

那么有没有一种办法使得线程可以复用，就是执行完一个任务，并不被销毁，而是可以继续执行其他的任务？
　　这就出现了线程池。

线程池

线程池：
当并发线程多了之后，每个线程的频繁创建于销毁会导致性能降低，不好管理，为了解决这样的问题，就出现了线程池，线程池就是管理线程，我们不需要关心的创建与销毁，大大增加了我们开发的效率和程序的性能。

作用：
	1、	降低资源的消耗。降低线程创建和销毁的资源消耗。
	2、	提高响应速度：线程的创建时间为T1，执行时间T2,销毁时间T3，免去T1和T3的时间。
	3、	提高线程的可管理性。

线程池的创建：

ThreadPoolExecutor，jdk所有线程池实现的父类。
	其中各个参数含义：
	int corePoolSize：线程池中核心线程数小于corePoolSize（线程池大小），就会创建新线程去执行任务。
					  等于corePoolSize，这个任务就会保存到BlockingQueue。
					  如果调用prestartAllCoreThreads方法就会一次性的启动corePoolSize个数的线程。
	int maximumPoolSize：允许的最大线程数，当BlockingQueue也满了，并且小于maximumPoolSize时候就会再次创建新的线程。
	keepAliveTime：线程空闲下来后存活的时间，这个参数只在大于corePoolSize才有用。
	TimeUnit unit：存活时间的单位值。
	BlockingQueue<Runnable> workQueue：保存任务的阻塞队列。
	ThreadFactory threadFactory；创建线程的工厂，给新建的线程赋予名字.
	RejectedExecutionHandler handler（饱和策略，四种）：
		1，AbortPolicy ：直接抛出异常，默认。
		2，CallerRunsPolicy：用调用者所在的线程来执行任务，不用线程池执行了。
		3，DiscardOldestPolicy：丢弃阻塞队列里最老的任务，队列里最靠前的任务。
		4，DiscardPolicy ：当前任务直接丢弃。
		饱和策略：即是当线程数大于maximumPoolSize的时候，已经饱和的了，提供一个这四种处理的策略。
		实现自己的饱和策略，需要实现RejectedExecutionHandler接口。

工作机制：
	1）线程池判断核心线程池里的线程是否全都在执行任务。如果不是，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程池里的线程都在执行任务，则进入下个流程。
	2）线程池判断任务阻塞队列是否已经满。如果任务阻塞队列没有满，则将新提交的任务存储在这个任务阻塞队列里。如果任务阻塞队列满了，则进入下个流程。
	3）线程池判断线程池中的工作的线程数是否小于最大线程池数。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。

方法：
	提交任务：
		execute(Runnable command) ：不需要返回
		Future<T> submit(Callable<T> task) ：需要返回
	关闭线程池：
		shutdown(),shutdownNow();
		shutdownNow()：设置线程池的状态，还会尝试停止正在执行和没有执行任务的线程。
		shutdown()：设置线程池的状态，只会中断所有没有执行任务的线程。


合理配置线程池:
	根据任务的性质区分：
		计算密集型（CPU密集型），IO密集型，混合型
		计算密集型：加密，大数分解，正则…….，这种类型，在使用线程池的时候，设置线程数适当小一点，最大推荐：机器的Cpu核			  心数+1。（注意：这是逻辑核心数）
					1，为什么+1,？
						为了防止页缺失（页缺失：数据未全部从磁盘读取到内存中，数据丢失了），（机器的Cpu核心=Runtime.getRuntime().availableProcessors();)
					2，为什么不是大于CPU核心数+1？
						因为如果线程数大于太多CPU核心数，就会出现不必要的上下文切换，造成性能消耗。
		IO密集型：读取文件，数据库连接，网络通讯, 线程数适当大一点，机器的Cpu核心数*2,
		混合型：尽量拆分，IO密集型>>计算密集型，拆分意义不大，IO密集型~计算密集型
	注意：队列的选择上，应该尽量使用有界，*队列可能会导致内存溢出，发生OOM。

Executor框架：
1，一个接口，其定义了一个接收Runnable对象的方法executor，其方法签名为executor，是线程池的定级接口，ThreadPoolExecut or是它的实现类。
2，ExecutorService：是一个比Executor使用更广泛的子类接口，其提供了生命周期管理的方法，以及可跟踪一个或多个异步任务 执行状况返回Future的方法。
3，可以通过Executors这个工厂类获取到一些其他的预定义线程池，这些线程池都是Executor的实现类。

预定义的线程池：
	FixedThreadPool：
		创建固定线程数量的，适用于负载较重的服务器，其中使用了*的阻塞队列（LinkedBliockingQueue）。
	SingleThreadExecutor：
		创建单个线程，可以让任务按顺序执行，不会有多个线程活动，使用了*队列。
	CachedThreadPool：
		会根据需要来创建新线程的，执行很多短期异步任务的程序，使用了SynchronousQueue。
	WorkStealingPool（JDK7以后）：
		基于ForkJoinPool实现，是一个工作密取的线程池。
	ScheduledThreadPoolExecutor：
		需要定期执行周期任务，Timer不建议使用了。
	newSingleThreadScheduledExecutor：
		只包含一个线程，只需要单个线程执行周期任务，保证顺序的执行各个任务。
	newScheduledThreadPool：
		可以包含多个线程的，线程执行周期任务，适度控制后台线程数量的时候。
		方法说明：
		schedule：只执行一次，任务还可以延时执行
		scheduleAtFixedRate：提交固定时间间隔的任务，间隔是上一次开始的时刻到下一次开始的时刻的间隔。
			scheduleAtFixedRate任务超时：
				假设：规定60s执行一次，第一个任务 时长 80s，第二个任务20s，第三个任务50s，则：
					第一个任务第0秒开始，第80S结束；
					第二个任务第80s开始，在第100秒结束；
					第三个任务第120s秒开始，170秒结束；
					第四个任务从180s开始；
		scheduleWithFixedDelay：提交固定延时间隔执行的任务，间隔是上一次完成的时刻到下一次开始执行的时刻的间隔。
		注意：当任务执行异常，如果直接抛出，会阻塞住当前任务，其他任务不会影响，所以，尽量用try，catch处理整个任务代码块，防止任务异常的时候阻塞。

CompletionService：
	问题：当线程池中的任务是有返回值的时候，放入线程池的任务是有顺序的，所以当这些任务执行完成之后，从阻塞队列中拿执行的任务的结果的时候，也只能是按照放入的顺序，先进先出的规则拿去结果，这样可能会造成CPU的浪费，比如我只想拿第三个任务执行的结果，这时候我必须得等到前两个任务执行完才能拿到，同时，也不能让先完成的任务先去执行下一个任务，所以这样由此产生了CompletionService来解决。

	CompletionService的实现是维护一个保存Future对象的BlockingQueue。只有当这个Future对象状态是结束的时候，才会加入到这个Queue中，take()方法其实就是Producer-Consumer中的Consumer。它会从Queue中取出Future对象，如果Queue是空的，就会阻塞在那里，直到有完成的Future对象加入到Queue中。