线程池总结 - 技术栈

1. 线程池是什么

场景：麦当劳/肯德基的点餐取餐流程

传统方式（没有线程池）：

每来一个顾客，经理就现招一个临时工，从培训到上岗要5分钟

顾客取完餐，这个临时工立刻被解雇

下一个顾客来，又要重新招聘培训

高峰期时，经理一直在招聘和解雇，手忙脚乱

使用线程池的方式：

预先准备：经理早上就培训好3个固定员工站在取餐窗口后

顾客点餐：顾客点完餐拿到号码，在取餐区等待

分配任务：有空闲窗口时，叫号员喊："xxx号请到2号窗口"

高效处理：窗口员工快速配餐，完成后立即服务下一个顾客

灵活调整：

中午人多时，经理临时增加1个窗口（扩大线程池）

下午人少时，让1个员工去休息（缩小线程池）

线程池最大的好处就是减少每次启动、销毁线程的损耗。

2.线程池的核心参数

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public ThreadPoolExecutor(
    int corePoolSize,          // 核心线程数
    int maximumPoolSize,       // 最大线程数
    long keepAliveTime,        // 空闲线程存活时间
    TimeUnit unit,             // 时间单位
    BlockingQueue<Runnable> workQueue, // 工作队列
    ThreadFactory threadFactory,       // 线程工厂
    RejectedExecutionHandler handler   // 拒绝策略处理器
)

2.1 corePoolSize（核心线程数）

线程池中保持存活的最小线程数量
即使这些线程处于空闲状态也不会被销毁
除非设置allowCoreThreadTimeOut为true

2.2 maximumPoolSize（最大线程数）

线程池允许创建的最大线程数量
当工作队列满时，线程池会创建新线程，直到达到此限制

2.3 keepAliveTime（线程存活时间）

非核心线程的空闲存活时间
超过此时间，空闲的非核心线程将被终止

2.4 workQueue（工作队列）

用于存放等待执行的任务的阻塞队列
常见类型：
- LinkedBlockingQueue：无界队列（默认）
- ArrayBlockingQueue：有界队列
- SynchronousQueue：不存储元素的队列
- PriorityBlockingQueue：优先级队列

2.5 ThreadFactory（线程工厂）

用于创建新线程的工厂
可以自定义线程名称、优先级、守护状态等

2.6 RejectedExecutionHandler（拒绝策略）

当线程池和工作队列都满时，对新任务的处理策略
四种内置策略：
- AbortPolicy（默认）：抛出RejectedExecutionException异常
- CallerRunsPolicy：由调用线程执行该任务
- DiscardPolicy：直接丢弃任务
- DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最旧的任务，然后重试

3. Executors 创建线程池的几种方式

newFixedThreadPool: 创建固定线程数的线程池

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//创建固定大小为5的线程池
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);
// 特点：
// - 核心线程数 = 最大线程数 = 指定参数
// - 使用无界LinkedBlockingQueue
// - 适用于负载较重的服务器，限制线程数量

newCachedThreadPool: 创建线程数目动态增长的线程池.

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//创建可缓存的线程池
    ExecutorService cashedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
    // 特点：
    // - 核心线程数 = 0，最大线程数 = Integer.MAX_VALUE
    // - 使用SynchronousQueue（不存储元素）
    // - 空闲线程60秒后终止
    // - 适用于执行大量短期异步任务

newSingleThreadExecutor: 创建只包含单个线程的线程池.

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//创建单线程的线程池
    ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
    // 特点：
    // - 只有一个工作线程
    // - 保证任务顺序执行
    // - 适用于需要顺序执行任务的场景
    // - 使用无界LinkedBlockingQueue
    //"无界"的具体表现：
    // 1. 默认构造函数：Integer.MAX_VALUE 容量（约21亿）
    // 2. 可指定初始容量，但超过后会继续接受新元素
    // 3. 实际上受JVM堆内存限制

newScheduledThreadPool: 设定延迟时间后执行命令，或者定期执行命令. 是进阶版的 Timer.

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//创建可定时执行的线程池
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);
        // 常用方法：
        // 延迟执行
        scheduledThreadPool.schedule(task,10, TimeUnit.SECONDS);
        /*
         1."task":要执行的任务
         2."10":延迟时间
         3."TimeUnit.SECONDS":时间单位,秒
         */
        //固定频率执行
        scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(task,5,2,TimeUnit.SECONDS);
        /*
         1."task":要执行的任务
         2."5":初始延迟时间,即从现在开始等待5秒后,第一次执行任务
         3."2":任务执行的周期,即每隔2秒执行一次任务
         4."TimeUnit.SECONDS":时间单位,秒
         */
        //固定延迟执行
        scheduledThreadPool.scheduleWithFixedDelay(task,5,2,TimeUnit.SECONDS);
        /*
         1."task":要执行的任务
         2."5":初始延迟时间,即从现在开始等待5秒后,第一次执行任务
         3."2":任务执行结束到下一次任务开始之间的延迟时间,即每次任务完成后,等待2秒再开始下一次
         4."TimeUnit.SECONDS":时间单位,秒
         */

Executors 本质上是 ThreadPoolExecutor 类的封装.