什么是线程池
操作系统创建线程、切换线程状态、结束线程是需要时间，且消耗CPU和内存资源的。在高并发环境中，线程不断地创建和销毁，造成了系统资源的很大的浪费。为了解决这个问题，Java提出了一种线程池的概念。
线程池可以允许线程运行完后不立即销毁，让线程重复使用，继续执行其他的任务，提高效率且节约内存。类似的做法如数据库的连接池。
线程池的作用：
- 降低资源消耗 通过重复利用已创建的线程,降低创建和销毁线程造成的系统资源消耗
- 提高响应速度 当任务到达时,任务可以不需要等到线程创建就能立即执行
- 提高线程的可管理性 线程是稀缺资源,如果过多地创建,不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，导致使用线程池可以进行统一分配、调优和监控。
线程池的实现原理
当向线程池提交一个任务之后，线程池是如何处理这个任务的呢？本节来看一下线程池 的主要处理流程，处理流程图所示。
从图中可以看出，当提交一个新任务到线程池时，线程池的处理流程如下。
1）线程池判断核心线程池里的线程是否都在执行任务。如果不是，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程池里的线程都在执行任务，则进入下个流程。
2）线程池判断工作队列是否已经满。如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里。如果工作队列满了，则进入下个流程。
3）线程池判断线程池的线程是否都处于工作状态。如果没有，则创建一个新的工作线程 来执行任务。如果已经满了，则交给饱和策略来处理这个任务。
ThreadPoolExecutor执行execute()方法的代码：
<code>int c = ctl.get();//当前线程数
//当前线程数小于基本线程数，则创建线程并执行当前任务
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
if (addWorker(command, true)) //则创建线程并执行当前任务
return;
c = ctl.get();
}
if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {//池还在运行中，将任务放到队列中
int recheck = ctl.get();
if (! isRunning(recheck) && remove(command)) //如果池没有运行，移出队列
reject(command); //抛出异常
else if (workerCountOf(recheck) == 0)//池没有运行
addWorker(null, false); //检查当前状态是否可以增加任务到池中
}
else if (!addWorker(command, false)) //检查当前状态是否可以增加任务到池中
reject(command);//如果增加任务失败，抛出异常/<code>
执行过程中，要维护一个任务队列，当线程处理完一个任务后，会从队列中获取下一个要处理的任务。
ThreadPoolExecutor执行任务示意图
创建线程池
最简单的方式通过工厂类Executors来创建线程池
1、可缓存线程池
Executors.newCacheThreadPool()：可缓存线程池，先查看池中有没有以前建立的线程，如果有，就直接使用。如果没有，就建一个新的线程加入池中，缓存型池子通常用于执行一些生存期很短的异步型任务
<code>public class NewCachedThreadPoolTest {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ "正在被执行");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
}
}/<code> 2、固定个数的线程池
Executors.newFixedThreadPool(int n)：创建一个可重用固定个数的线程池，以共享的无界队列方式来运行这些线程。
<code>public class NewFixedThreadPoolTest {
static AtomicInteger count=new AtomicInteger(0);
public static void main(String[] args) {
// 创建一个可重用固定个数的线程池
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
public void run() {
try {
count.getAndIncrement();
// 打印正在执行的缓存线程信息
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ "正在被执行:"+count.get());
Thread.sleep(500);
//count=count+1;
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
fixedThreadPool.shutdown();//关闭线程池
}
}/<code>3、单线程化的线程池
它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。
<code>public class NewSingleThreadExecutorTest {
public static void main(String[] args) {
//创建一个单线程化的线程池
ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int index = i;
singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
public void run() {
try {
//结果依次输出，相当于顺序执行各个任务
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在被执行,打印的值是:" + index);
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
singleThreadExecutor.shutdown();
}
}/<code>上面的例子使用的是execute()方法提交任务。
execute()方法用于提交不需要返回值的任务，所以无法判断任务是否被线程池执行成功。 通过以下代码可知execute()方法输入的任务是一个Runnable类的实例。
还可以使用submit()方法提交任务，submit()方法用于提交需要返回值的任务。线程池会返回一个future类型的对象，通过这个future对象可以判断任务是否执行成功，并且可以通过future的get()方法来获取返回值，get()方法会阻塞当前线程直到任务完成，而使用get（long timeout，TimeUnit unit）方法则会阻塞当前线程一段时间后立即返回，这时候有可能任务没有执行完。
关于线程池，你还有其他问题吗？欢迎提问交流。
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