1. 创建方式

1.1 newFixedThreadPool

// 创建固定线程数是5的线程池·
ExecutorService executorService= Executors.newFixedThreadPool(5);

1.1.1 介绍

FixedThreadPool 被称为可重用固定线程数的线程池。通过 Executors 类中的相关源代码来看一下相关实现：

1.1.1.2 执行过程

1.1.1.3 缺点

使用无界队列LinkedBlockingQueue，容易照成OOM
线程池的线程数时固定的，容易照成CPU空闲。

1.1.2 newSingleThreadExecutor

// 创建线程数是1的线程池 
ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();

1.1.2.1 介绍

SingleThreadExecutor 是只有一个线程的线程池。下面看看SingleThreadExecutor 的实现：

1.1.2.2 执行过程

1.1.2.3 缺点

使用无界队列LinkedBlockingQueue，容易照成OOM。
照成CPU空闲浪费。

1.1.3 newCachedThreadPool

// 创建无固定数量的线程池
ExecutorService executorService= Executors.newCachedThreadPool();

1.1.3.1 介绍

CachedThreadPool 是一个会根据需要创建新线程的线程池。下面通过源码来看看 CachedThreadPool 的实现：

1.1.3.2 执行过程

首先执行 SynchronousQueue.offer(Runnable task) 提交任务到任务队列。如果当前 maximumPool 中有闲线程正在执行SynchronousQueue.poll(keepAliveTime,TimeUnit.NANOSECONDS)，那么主线程执行 offer 操作与空闲线程执行的 poll 操作配对成功，主线程把任务交给空闲线程执行，execute()方法执行完成，否则执行下面的步骤 2。
当初始 maximumPool 为空或者 maximumPool 中没有空闲线程时，将没有线程执行 SynchronousQueue.poll(keepAliveTime,TimeUnit.NANOSECONDS)。这种情况下，步骤 1 将失败，此时 CachedThreadPool 会创建新线程执行任务，execute 方法执行完成。

1.1.3.3 缺点

允许创建的线程数量Integer.MAX_VALUE，会照成OOM。

1.1.4 ThreadPoolExecutor

int coreSize = 10;
int maximumPoolSize = 20;
int keepAliveTime = 5;
TimeUnit unit = TimeUnit.MINUTES;
BlockingQueue<Runnable> workQueue = new ArrayBlockingQueue(50);
ThreadFactory factory = new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("xxx").build();
RejectedExecutionHandler handler = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy();
ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(coreSize,maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, factory, handler);

通过构造方法的方式创建线程池。

1.1.4.1 介绍

ThreadPoolExecutor是线程池实现的核心类，上面其他三种创建方式，最终都是调用它的构造方法进行创建的，通过构造方法，我们可以自由控制线程池的各种参数。

1.1.4.2 执行过程

1.1.4.3 优点

灵活性：ThreadPoolExecutor构造方法提供了丰富的参数选项，可以根据实际需求对线程池进行灵活配置。可以指定核心线程数、最大线程数、线程空闲时间、任务队列类型等参数，以满足不同的并发场景。
并发控制：线程池可以有效地限制并发线程的数量，防止系统资源过度消耗。通过设置合适的线程池大小，可以平衡系统的并发负载，防止系统因过多的并发请求导致性能下降或崩溃。

1.2 如何优雅的关闭线程池

private static void shutdown(ExecutorService executorService) {
    // 第一步：使新任务无法提交
    executorService.shutdown();
    try {
        // 第二步：等待未完成任务结束
        if(!executorService.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {
             // 第三步：取消当前执行的任务
            executorService.shutdownNow();
            // 第四步：等待任务取消的响应
            if(!executorService.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {
                System.err.println("Thread pool did not terminate");
            }
        }
    } catch(InterruptedException ie) {
        // 第五步：出现异常后，重新取消当前执行的任务
        executorService.shutdownNow();
        Thread.currentThread().interrupt(); // 设置本线程中断状态
    }
}

1.3 配置线程池

1.3.1 重要参数

1、corePoolSize：核心线程数
    * 核心线程会一直存活，及时没有任务需要执行
    * 当线程数小于核心线程数时，即使有线程空闲，线程池也会优先创建新线程处理
    * 设置allowCoreThreadTimeout=true（默认false）时，核心线程会超时关闭

2、queueCapacity：任务队列容量（阻塞队列）
    * 当核心线程数达到最大时，新任务会放在队列中排队等待执行

3、maxPoolSize：最大线程数
    * 当线程数>=corePoolSize，且任务队列已满时。线程池会创建新线程来处理任务
    * 当线程数=maxPoolSize，且任务队列已满时，线程池会拒绝处理任务而抛出异常

4、 keepAliveTime：线程空闲时间
    * 当线程空闲时间达到keepAliveTime时，线程会退出，直到线程数量=corePoolSize
    * 如果allowCoreThreadTimeout=true，则会直到线程数量=0

5、allowCoreThreadTimeout：允许核心线程超时

6、rejectedExecutionHandler：任务拒绝处理器
    * 两种情况会拒绝处理任务：
        - 当线程数已经达到maxPoolSize，切队列已满，会拒绝新任务
        - 当线程池被调用shutdown()后，会等待线程池里的任务执行完毕，再shutdown。如果在调用             shutdown()和线程池真正shutdown之间提交任务，会拒绝新任务
    * 线程池会调用rejectedExecutionHandler来处理这个任务。如果没有设置默认是AbortPolicy，           会抛出异常
    * ThreadPoolExecutor类有几个内部实现类来处理这类情况：
        - AbortPolicy 丢弃任务，抛运行时异常
        - CallerRunsPolicy 执行任务
        - DiscardPolicy 忽视，什么都不会发生
        - DiscardOldestPolicy 从队列中踢出最先进入队列（最后一个执行）的任务
    * 实现RejectedExecutionHandler接口，可自定义处理器

1.3.2 饱和策略

AbortPolicy ：在默认的 ThreadPoolExecutor.AbortPolicy 中，处理程序遭到拒绝将抛出运行时 RejectedExecutionException。
CallerRunsPolicy：在 ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy 中，线程调用运行该任务的 execute 本身。此策略提供简单的反馈控制机制，能够减缓新任务的提交速度。
DiscardPolicy：在 ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy 中，不能执行的任务将被删除。
DiscardOldestPolicy：在 ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy 中，如果执行程序尚未关闭，则位于工作队列头部的任务将被删除，然后重试执行程序（如果再次失败，则重复此过程）。

1.4 线程池执行过程

当正在运行的线程小于corePoolSize，线程池会创建新的线程。
当大于corePoolSize而任务队列未满时，就会将整个任务塞入队列。
当大于corePoolSize而且任务队列满时，并且小于maximumPoolSize时，就会创建新的线程执行任务。
当大于maximumPoolSize时，会根据拒绝策略处理线程。

1.5 参数如何设置

CPU密集型：尽量使用较小的线程池，一般 Cpu核心数+1
IO密集型：可以使用较大的线程池，一般 CPU核心数 * 2

1.6 线程池监控

通过线程池提供的参数进行监控。线程池里有一些属性在监控线程池的时候可以使用：

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。

java-线程池详解