序言

线程池经常用,但是很少自己去创建,程序中一般使用默认的.

默认的线程池可能会让你失望,因为Java默认线程池只有1个,且只要你不在你代码中显示的指定,那都是共享的一个线程池,且线程池内的线程数量就是你当前机器的CPU内核数cuiyaonan2000@163.com

ForkJoinPool.commonPool

它的作用范围非常的广大.所有的java程序类默认的线程池,有且只有1个,即大家共享的.

比如他们俩都是默认使用了ForkJoinPool.commonPool作为线程池,当没有指定线程池时cuiyaonan2000@163.com

public static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier,Executor executor)------Java CompletableFuture

default Stream<E> parallelStream() ---------Java Stream

如下以CompletableFuture.supplyAsync为例

由上可知当不指定CompletableFuture的线程池时,就会使用自带的Java线程池(单例),线程数量就是你当前机器的CUP内核数.如果你的内核数就是1,则直接新建一个线程.

示例(以Java Stream的parallelStream 来说明):

package cui.yao.nan.completablefuture;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;/*** @Author: cuiyaonan2000@163.com* @Description: todo* @Date: Created at 2022-1-13  10:22*/
public class Test3 {public static void main(String[] args){List<String> a = new ArrayList<String>();a.add("a1");a.add("a2");a.add("a3");a.add("b1");a.add("b2");a.add("b3");a.add("c1");a.add("c2");a.add("c3");a.add("d1");a.add("d2");a.add("d3");a.add("e1");a.add("e2");a.add("e3");a.parallelStream().forEach(object->{System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" 获取到的值为:" + object);try {Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});try {Thread.sleep(900000000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}
}

展示结果:

(可见我们的线程池是固定的3个线程cuiyaonan2000@163.com)

创建ForkJoinPool

ForkJoinPool是ExecutorService的实现类，因此是一种特殊的线程池。(Executors提供了几种线程池)

ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool(<numThreads>);

如此就不会使用共享线程池了.

     //该线程池中有3个线程,不写数字则默认cpu内核数ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool(3);forkJoinPool.submit(()->{a.parallelStream().forEach(object->{System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" 获取到的值为:" + object);try {Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});});

同理CompletableFuture的使用也很简单

    //该线程池中有3个线程,不写数字则默认cpu内核数ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();for(int i = 0 ; i<= 10 ; i++ ){CompletableFuture task1 = CompletableFuture.supplyAsync(()->{try {System.out.println(Thread.currentThread().getName());Thread.sleep(2000);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" finish");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}return 1;},forkJoinPool);}

特点

从JDK1.7开始，Java提供Fork/Join框架用于并行执行任务，它的思想就是讲一个大任务分割成若干小任务，最终汇总每个小任务的结果得到这个大任务的结果。

这种思想和MapReduce很像（input --> split --> map --> reduce --> output）

主要有两步：

第一、任务切分；
第二、结果合并

它的模型大致是这样的：线程池中的每个线程都有自己的工作队列（PS：这一点和ThreadPoolExecutor不同，ThreadPoolExecutor是所有线程公用一个工作队列，所有线程都从这个工作队列中取任务），当自己队列中的任务都完成以后，会从其它线程的工作队列中偷一个任务执行，这样可以充分利用资源。

任务窃取

比如A线程负责处理A队列里的任务。但是有的线程会先把自己队列里的任务干完，而其他线程对应的队列里还有任务等待处理。干完活的线程与其等着，不如去帮其他线程干活，于是它就去其他线程的队列里窃取一个任务来执行。而在这时它们会访问同一个队列，所以为了减少窃取任务线程和被窃取任务线程之间的竞争，通常会使用双端队列，被窃取任务线程永远从双端队列的头部拿任务执行，而窃取任务的线程永远从双端队列的尾部拿任务执行。

工作窃取算法的优点是充分利用线程进行并行计算，并减少了线程间的竞争，其缺点是在某些情况下还是存在竞争，比如双端队列里只有一个任务时。并且消耗了更多的系统资源，比如创建多个线程和多个双端队列。

其它的线程池

Executors

Executors并不能直接创建线程池,实际创建线程池的是ThreadPoolExecutor. 通过传入不同的参数来决定线程池的种类cuiyaonan2000@163.com

Java里面线程池的顶级接口是Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。所以它们的关系如下所示:

类名	说明
Executor	工具类,提供了几种配置的线程池
ExecutorService	真正的线程池接口
ThreadPoolExecutor	ExecutorService的默认实现
ScheduledThreadPoolExecutor	继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现，周期性任务调度的类实现。

newFixedThreadPool

创建

ExecutorService newFixThreadPool_1 = Executors.newFixedThreadPool(1);CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(()->{
return 1;
},newFixThreadPool_1);

源代码:

由上可知(其它的亦是如此,因为都是使用ThreadPoolExecutor创建的线程池cuiyaonan2000@163.com):

这是一个固定线程的线程池
LinkedBlockingQueue用于接收阻塞的任务,当有一条线程处理完任务,就会从里取任务cuiyaonan2000@163.com

newSingleThreadExecutor

创建了一个具有缓冲队列的单线程的线程池。

newCachedThreadPool

线程池内的线程可以是无限大(具体这么大:Integer.MAX_VALUE),当该工作线程超过60秒没有任务后就会注销

由于corePoolSize为0所以任务会放入SynchronousQueue队列中，SynchronousQueue只能存放大小为1，所以会立刻新起线程

newScheduledThreadPool

支持定时及周期性任务执行的线程池。继承了ThreadPoolExecutor。使用的阻塞队列时DelayQueue

ThreadPoolExecutors

通过Executors创建线程池的源码看到,其实真正做事的是ThreadPoolExecutors,如何设置它的构造函数决定了线程池的特性cuiyaonan2000@163.com

构造方法

这个构造方法提供了多个,但是传递的参数才是重点.大同小异.

参数说明

参数名	说明
corePoolSize	线程池维护线程的最少数量。在创建了线程池后，默认情况下，线程池中并没有任何线程，而是等待有任务到来才创建线程去执行任务，除非调用了prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法，从这2个方法的名字就可以看出，是预创建线程的意思，即在没有任务到来之前就创建corePoolSize个线程或者一个线程。默认情况下，在创建了线程池后，线程池中的线程数为0，当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务，当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列当中；
maximumPoolSize	线程池最大线程数，这个参数也是一个非常重要的参数，它表示在线程池中最多能创建多少个线程；
keepAliveTime	表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。默认情况下，只有当线程池中的线程数大于corePoolSize时，keepAliveTime才会起作用，直到线程池中的线程数不大于corePoolSize，即当线程池中的线程数大于corePoolSize时，如果一个线程空闲的时间达到keepAliveTime，则会终止，直到线程池中的线程数不超过corePoolSize。但是如果调用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，在线程池中的线程数不大于corePoolSize时，keepAliveTime参数也会起作用，直到线程池中的线程数为0；
unit	参数keepAliveTime的时间单位，有7种取值，在TimeUnit类中有7种静态属性： TimeUnit.DAYS; //天 TimeUnit.HOURS; //小时 TimeUnit.MINUTES; //分钟 TimeUnit.SECONDS; //秒 TimeUnit.MILLISECONDS; //毫秒 TimeUnit.MICROSECONDS; //微妙 TimeUnit.NANOSECONDS; //纳秒
workQueue	阻塞队列,常用的是: ArrayBlockingQueue LinkedBlockingQueue SynchronousQueue
threadFactory	线程工厂，主要用来创建线程；
handler	表示当拒绝处理任务时的策略，有以下四种取值： ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丢弃任务，但是不抛出异常。ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程处理该任务

阻塞队列

构造函数中有个阻塞队列,该队列是用于解决,当运行线程都在执行任务,如何处理新进任务的.很大程度上决定了线程池的特性cuiyaonan2000@163.com

ArrayBlockingQueue : 数组结构组成的有界阻塞队列。此队列按照先进先出（FIFO）的原则对元素进行排序，但是默认情况下不保证线程公平的访问队列，即如果队列满了，那么被阻塞在外面的线程对队列访问的顺序是不能保证线程公平（即先阻塞，先插入）的。
LinkedBlockingQueue: 一个由链表结构组成的有界阻塞队列.此队列按照先出先进的原则对元素进行排序
DelayQueue: 支持延时获取元素的无界阻塞队列，即可以指定多久才能从队列中获取当前元素
SynchronousQueue: 不存储元素的阻塞队列，每一个put必须等待一个take操作，否则不能继续添加元素。并且他支持公平访问队列。
PriorityBlockingQueue支持优先级的无界阻塞队列
LinkedTransferQueue由链表结构组成的无界阻塞TransferQueue队列。
LinkedBlockingDeque链表结构的双向阻塞队列，优势在于多线程入队时，减少一半的竞争。

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