java 執行緒池簡介
- 2019 年 10 月 25 日
- 筆記
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簡介
什麼是「池」 ： 軟體中的「池」，可以理解為計劃經濟時代的工廠。 首先，作為工廠，你要管理好你生產的東西，老王從你工廠這裡拿走了一把斧頭，改天他不需要了，還回來，你可以把這把斧頭借給老趙； 其次，你又不能無限制的生產，畢竟在資源極度匱乏的時代，如果都被你拿去生產了，其他要用到資源的地方怎麼辦？ 總結成兩點，「池」的作用： 復用已有資源 控制資源總量 資料庫連接池是這樣，執行緒池也是如此。 你一個任務過來了，我發現池子里有沒事幹並且還活著的執行緒，來，拿去用，我也不用費事給你創建一條執行緒了，要知道執行緒的創建和銷毀可都是麻煩事； 你一個任務過來了，我發現池子的執行緒都在忙，並且現在池子的執行緒已經太多了，再不限制下去就要記憶體溢出了，來，排隊去~
Java中常見的4種執行緒池：
1 FixedThreadPool 2 CachedThreadPool 3 ScheduledThreadPool 4 SingleThreadExecutor
FixedThreadPool： 固定執行緒數的執行緒池，可控制執行緒最大並發數，超出的執行緒會在隊列中等待。
這裡的執行緒數是固定的，每個執行緒都會從任務隊列中去取任務，由於這個取的動作是並發的，所以要求任務隊列具有執行緒安全的特性，所以通常會使用阻塞隊列來實現。
CachedThreadPool： 可快取執行緒池（特點: 無界執行緒池，具有自動回收多餘執行緒的功能）
在這種情況下，我們的執行緒數量並不是固定的，而且我們也沒有一個用來存儲已提交任務的隊列；相反，這種執行緒池用有一個同步隊列（synchronous queue），它只能存儲1個Task。每當我們提交了一個任務給執行緒池，這個任務就會被放到這個隊列中。此時，執行緒池會在已經創建的所有執行緒中去尋找空閑的執行緒，並把這一個任務交給這個空閑的執行緒去執行。如果執行緒池沒能找到一個空閑的執行緒，說明所有的執行緒都在工作，那麼它就會新建一個執行緒，並把這個任務交給這個剛剛創建好的執行緒去執行，這樣就達到了動態增加執行緒數量的目的。
ScheduledThreadPool 支援定時及周期性任務執行的執行緒池。
這種執行緒池是專門服務於需要延遲或周期執行任務的場景，例如我們需要每10秒進行一次安全檢查。 ScheduledThreadPool主要有3種執行任務的方法： 1. service.schedule 延遲且單次執行，例如10秒後執行，總共只執行一次 2. service.scheduleAtFixedRate 每間隔固定時間執行一次，例如每10秒執行一次 3. service.scheduleAtFixedDelay 在上一個任務執行後，間隔固定時間再次執行。例如：每個Task需要執行5分鐘，那麼我們可以設定在這個Task直接結束後，等待1分鐘再執行下一次的任務，所以最終的效果就是每6分鐘該任務會被執行一次。 scheduleAtFixedRate和scheduleAtFixedDelay的區別在於，scheduleAtFixedRate是以任務開始執行的時間為起點，開始計時，而scheduleAtFixedDelay是以任務執行完畢為時間起點進行計時。
這裡用來存儲Task的queue是一個延遲隊列，延遲隊列的特點是：不是先進先出，而是會按照延遲時間的長短來排序，下一個即將執行的任務會排到隊列的最前面。我們來舉個例子：例如我們往這個隊列中，放一個延遲10分鐘執行的任務，然後再放一個延遲10秒鐘執行的任務。通常而言，如果不是延遲隊列而是普通隊列，那麼按照先進先出的排列規則，也就是第一個放置的會排在最前面，也就是延遲10分鐘執行的那個任務會放在最前面，但是由於我們此時使用的是延遲隊列，延遲隊列在排放各個任務的位置的時候，會根據延遲時間的長短來排放。所以。我們第二個放置的延遲10秒鐘執行的那個任務，反而會排在延遲10分鐘的任務的前面，因為它的執行時間更早。
SingleThreadExecutor 單執行緒的執行緒池:它只會用唯一的工作執行緒來執行任務，它的原理和FixedThreadPool是一樣的，但是此時的執行緒數量被設置為了1。這裡的這一個執行緒，會不停地從任務隊列里取任務，然後執行。如果執行緒在執行任務的時候，遇到了異常導致執行緒執行中斷，那麼執行緒池會重新創建一個執行緒繼續執行後續的任務，而不會永遠地中斷執行任務。
使用場景：目的是保證所有任務按照提交任務的順序執行。例如我們想要讓第二個任務必須在第一個任務之後執行，同理，或者我們希望讓任務三在任務二之後執行，這種場景下就需要用到SingleThreadExecutor。因為執行任務的執行緒只有一個，所以我們可以保證執行的順序，而之前那幾種執行緒池在執行的時候，由於有多個執行緒同時執行，所以我們不能保證各個任務之間的執行順序。
以上4種執行緒池的構造函數的參數： 其中fixedThreadPool的keepAliveTime是0秒，這裡的0代表永久，也就是fixedThreadPool不會kill任何一個idle的執行緒，即便該執行緒無事可做（不執行Task）。 newCachedThreadPool的參數指定了corePoolSize為0，所以CachedThreadPool在最開始的時候並不會創建執行緒，直到有Task進來，需要執行緒工作的時候才會創建執行緒。而可以看出CachedThreadPool的maxPoolSize的值是Integer.MAX_VALUE，這可能會創建數量非常多的執行緒，甚至導致OOM。 ScheduledThreadPool和SingleThreadPool也是同理。
