JAVA執行緒池的使用
一、使用 Executors 創建執行緒池
Executors是一個執行緒池工廠類，裡面有許多靜態方法，供開發者調用。
/* 該方法返回一個固定執行緒數量的執行緒池，該執行緒池池中的執行緒數量始終不變。
* 當有一個新的任務提交時，執行緒池中若有空閑執行緒，則立即執行。
* 若沒有，則新的任務會被暫存在一個任務隊列中，待有執行緒空閑時，便處理在任務隊列中的任務
* 默認等待隊列長度為Integer.MAX_VALUE
*/
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(1);
/* 該方法返回一個只有一個執行緒的執行緒池。
* 若多餘一個任務被提交到執行緒池，任務會被保存在一個任務隊列中，等待執行緒空閑，按先入先出順序執行隊列中的任務
* 默認等待隊列長度為Integer.MAX_VALUE
*/
ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
/*
* 該方法返回一個可根據實際情況調整執行緒數量的執行緒池。
* 執行緒池的執行緒數量不確定，但若有空閑執行緒可以復用，則會優先使用可復用的執行緒。
* 若所有執行緒均在工作，又有新任務的提交，則會創建新的執行緒處理任務。
* 所有執行緒在當前任務執行完畢後，將返回執行緒池進行復用
*/
ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
/* 該方法返回一個ScheduledExecutorService對象，執行緒池大小為1。
* ScheduledExecutorService介面在ExecutorService介面之上擴展了在給定時間內執行某任務的功能，
* 如在某個固定的延時之後執行，或者周期性執行某個任務
*/
ExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
/*
* 該方法也返回一個ScheduledExecutorService對象，但該執行緒池可以指定執行緒數量
*/
ExecutorService newScheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(1);Executors 的靜態方法都是基於 ThreadPoolExecutor 類實現的，相當於 ThreadPoolExecutor 的語法糖。
但這幾個靜態方法都存在一個弊端，因為會在創建執行緒池的同時隱式創建等待隊列，而隊列的長度默認是 Integer.MAX_VALUE ，相當於不限長度，這樣就存在OOM的隱患。
二、使用 ThreadPoolExecutor 創建執行緒池
上面說過，Executors 的靜態方法都是基於 ThreadPoolExecutor 類實現的，所以在生產環境下，還是建議直接使用 ThreadPoolExecutor 類創建執行緒池：
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue);ThreadPoolExecutor 有多個構造方法，一般來說使用最精簡的即可。
三、參數含義
corePoolSize
指定執行緒池的核心執行緒數。
當一個新任務被添加到執行緒池時，首先會判斷當前的執行緒數（ThreadCount），如果：
A：ThreadCount < corePoolSize：即當前執行緒數小於核心執行緒數，就會創建一個新的執行緒來執行這個任務；
B：ThreadCount >= corePoolSize：即當前執行緒數大於等於核心執行緒數，就會將新任務添加到等待隊列中。
該參數的兩個特殊參數值：
1、0：意味著沒有核心執行緒，全部執行緒都會受到 keepAliveTime 參數的回收機制影響。
2、Integer.MAX_VALUE：意味著不限制核心執行緒數，連等待隊列都不需要，可以想像這種情況下很容易OOM。
maximumPoolSize
指定執行緒池的最大執行緒數，包括核心執行緒和非核心執行緒。
當另一個新任務被添加到執行緒池時，如果此時等待隊列的容量已滿，則會判斷當前的執行緒數（ThreadCount），如果：
A：ThreadCount < maximumPoolSize：即當前執行緒數小於最大執行緒數，就會創建一個新的執行緒來執行這個任務；
B：ThreadCount == maximumPoolSize：即當前執行緒數已達到最大值，此時等待隊列的容量也已用盡，因此會拋出異常。
該參數的兩個特殊參數值：
1、0：意味著只有核心執行緒，默認情況下全部執行緒都不會受到 keepAliveTime 參數的回收機制影響，除非設置 allowCoreThreadTimeOut 為 true。
2、Integer.MAX_VALUE：意味著不限制最大執行緒數，這種情況下也很容易OOM。
keepAliveTime
空閑執行緒的存活時間。
默認情況下，該參數只對非核心執行緒有效。
在處理大量任務時，可能會創建大量的非核心執行緒，在所有任務都執行完成後會繼續保留這些非核心執行緒一段時間，等時間到了就會自動回收，以減少系統開銷。
當設置執行緒池的 allowCoreThreadTimeOut(true) 時，意味著該參數也同時對核心執行緒有效，在時間到了之後，全部執行緒都會自動回收。
unit
空閑執行緒存活時間的單位。
workQueue
等待隊列。
創建執行緒池時另外一個容易引起OOM的重要參數，主要包括以下幾種：
1、ArrayBlockingQueue：是一個基於數組結構的有界阻塞隊列，此隊列按 FIFO（先進先出）原則對元素進行排序。
2、LinkedBlockingQueue：一個基於鏈表結構的阻塞隊列，此隊列按 FIFO（先進先出）排序元素，吞吐量通常要高於 ArrayBlockingQueue。靜態工廠方法 Executors.newFixedThreadPool() 使用了這個隊列。
3、SynchronousQueue：一個不存儲元素的阻塞隊列。每個插入操作必須等到另一個執行緒調用移除操作，否則插入操作一直處於阻塞狀態，吞吐量通常要高於 LinkedBlockingQueue，靜態工廠方法 Executors.newCachedThreadPool 使用了這個隊列。
4、PriorityBlockingQueue：一個具有優先順序的無限阻塞隊列。
以最常用的 LinkedBlockingQueue 為例：
//創建一個容量為9999的隊列實例
BlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingQueue<Runnable>(9999);
關於執行緒池各參數的作用，可以通過下面的圖片進行詳細了解：
四、使用執行緒池的注意事項
一句話：應該最大化的，同時也要有限度的滿足業務需求。
在實際使用執行緒池時，首先應該確保所創建的執行緒池可以滿足業務設計需求，主要就是執行緒數和隊列容量，前者由CPU核心數限制，後者由伺服器記憶體限制。
執行緒太少，則消費隊列的時間就長，就需要更大容量的隊列；執行緒太多，會增加大量的上下文切換時間，反而不利於合理分配CPU的計算資源。
隊列太小，則添加任務時可能會拋出異常；隊列太大，會佔用更多的記憶體消耗。
關鍵是切勿使用無邊界值（Integer.MAX_VALUE），這也是造成OOM的最主要原因。
可以根據伺服器配置和業務需求，對這兩個方面進行均衡考慮。
五、使用案例
int cpuCoreCnt = Runtime.getRuntime().availableProcessors(); //獲取伺服器CPU核心數
int corePoolSize = cpuCoreCnt; // 核心執行緒數
int maximumPoolSize = cpuCoreCnt; // 最大執行緒數
int keepAliveTime = 30; // 非核心執行緒的空閑存活時長（分鐘）
int queueCapacity = 9999; // 隊列最大長度
BlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingQueue<Runnable>(queueCapacity);
ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, TimeUnit.MINUTES, queue);
threadPool.allowCoreThreadTimeOut(true); //允許回收核心執行緒上面案例中，使用CPU核心數作為最大執行緒數，相對來說還是比較合理的。
等待隊列的容量儘可能設置的大一些，和添加任務時拋出異常相比，多付出一些記憶體來實現更大容量的隊列還是非常值得的。
keepAliveTime 也可以適當設置的長一些，避免太快回收，畢竟頻繁的創建執行緒也是需要時間開銷的。
最後還設置了allowCoreThreadTimeOut方法，允許自動回收核心執行緒，用來減少阻塞執行緒的性能消耗。
六、執行緒池復用
執行緒池在完成全部的任務後，會自動進入摸魚狀態，期間會根據配置自動回收空閑執行緒，直到新的任務被添加進來再起來工作。
即使設置了 allowCoreThreadTimeOut(true) 對核心執行緒進行回收，有新任務時也會重新創建核心執行緒繼續進入工作狀態。
只要不是調用 shutdown() 手動關閉它，正常情況下執行緒池是可以長期重複性使用的。
有些強迫症患者（比如本人）會非常介意一個無所事事的執行緒池在記憶體里裝死，因此必須手動 shutdown 才會安心。
但這樣的話，之前的執行緒池就徹底掛掉了，再向其中添加任務時會拋出異常。
有效的做法是，將創建執行緒池的部分單獨封裝，每次添加任務時都進行判斷，如果當前執行緒池已經掛掉了，就重新創建一個：
/**
* <p>
* 添加任務
* 註：如果執行緒池已關閉，會自動創建新的執行緒池
* </p>
*
* @param task
*/
public void addTask(Task task){
if(threadPool.isShutdown()) createThreadPool(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime);
threadPool.execute(task);
}
