Java通過Executors提供四種線程池，分別為：

1. newCachedThreadPool創(chuàng)建一個可緩存線程池，如果線程池的大小超過了處理任務(wù)所需要的線程，那么就會回收部分空閑（60秒不執(zhí)行任務(wù)）的線程，當(dāng)任務(wù)數(shù)增加時，此線程池又可以智能的添加新線程來處理任務(wù)。此線程池不會對線程池大小做限制，線程池大小完全依賴于操作系統(tǒng)（或者說JVM）能夠創(chuàng)建的最大線程大小。

2. newFixedThreadPool 創(chuàng)建一個定長線程池，可控制線程最大并發(fā)數(shù)，超出的線程會在隊(duì)列中等待。

3. newScheduledThreadPool 創(chuàng)建一個無限長線程池，支持定時及周期性任務(wù)執(zhí)行。

4. newSingleThreadExecutor 創(chuàng)建一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執(zhí)行任務(wù)，保證所有任務(wù)按照指定順序(FIFO, LIFO, 優(yōu)先級)執(zhí)行。

(1). newCachedThreadPool
創(chuàng)建一個可緩存線程池，如果線程池長度超過處理需要，可靈活回收空閑線程，若無可回收，則新建線程。示例代碼如下：

ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int index = i;
try {
Thread.sleep(index * 1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
  
cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
  
@Override
public void run() {
System.out.println(index);
}
});
}

線程池為無限大，當(dāng)執(zhí)行第二個任務(wù)時第一個任務(wù)已經(jīng)完成，會復(fù)用執(zhí)行第一個任務(wù)的線程，而不用每次新建線程。

(2). newFixedThreadPool
創(chuàng)建一個定長線程池，可控制線程最大并發(fā)數(shù)，超出的線程會在隊(duì)列中等待。示例代碼如下：

ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int index = i;
fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
  
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(index);
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
});
}

因?yàn)榫€程池大小為3，每個任務(wù)輸出index后sleep 2秒，所以每兩秒打印3個數(shù)字。

定長線程池的大小最好根據(jù)系統(tǒng)資源進(jìn)行設(shè)置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()。可參考PreloadDataCache。

(3) newScheduledThreadPool
創(chuàng)建一個大小無限的線程池，支持定時及周期性任務(wù)執(zhí)行。延遲執(zhí)行示例代碼如下：

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
  
@Override
public void run() {
System.out.println("delay 3 seconds");
}
}, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延遲3秒執(zhí)行。

scheduleAtFixedRate：在任務(wù)執(zhí)行時間小于間隔時間的情況下，程序以起始時間為準(zhǔn)則，每隔指定時間執(zhí)行一次，不受任務(wù)執(zhí)行時間影響；當(dāng)執(zhí)行任務(wù)時間大于間隔時間，等待原有任務(wù)執(zhí)行完成，馬上開啟下一個任務(wù)進(jìn)行執(zhí)行。此時，執(zhí)行間隔時間已經(jīng)被打亂。
scheduleWithFixedDelay：無論任務(wù)執(zhí)行時間長短，都是當(dāng)?shù)谝粋€任務(wù)執(zhí)行完成之后，延遲指定時間再開始執(zhí)行第二個任務(wù)。

定期執(zhí)行示例代碼如下：

scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
  
@Override
public void run() {
System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");
}
}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延遲1秒后每3秒執(zhí)行一次。

ScheduledExecutorService比Timer更安全，功能更強(qiáng)大，后面會有一篇單獨(dú)進(jìn)行對比。

(4)、newSingleThreadExecutor
創(chuàng)建一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執(zhí)行任務(wù)，保證所有任務(wù)按照指定順序(FIFO, LIFO, 優(yōu)先級)執(zhí)行。示例代碼如下：

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int index = i;
singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
  
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(index);
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
});
}

結(jié)果依次輸出，相當(dāng)于順序執(zhí)行各個任務(wù)。

現(xiàn)行大多數(shù)GUI程序都是單線程的。Android中單線程可用于數(shù)據(jù)庫操作，文件操作，應(yīng)用批量安裝，應(yīng)用批量刪除等不適合并發(fā)但可能IO阻塞性及影響UI線程響應(yīng)的操作。

線程池的作用：

線程池作用就是限制系統(tǒng)中執(zhí)行線程的數(shù)量。根據(jù)系統(tǒng)的環(huán)境情況，可以自動或手動設(shè)置線程數(shù)量，達(dá)到運(yùn)行的最佳效果；少了浪費(fèi)了系統(tǒng)資源，多了造成系統(tǒng)擁擠效率不高。用線程池控制線程數(shù)量，其他線程排 隊(duì)等候。一個任務(wù)執(zhí)行完畢，再從隊(duì)列的中取最前面的任務(wù)開始執(zhí)行。若隊(duì)列中沒有等待進(jìn)程，線程池的這一資源處于等待。當(dāng)一個新任務(wù)需要運(yùn)行時，如果線程池 中有等待的工作線程，就可以開始運(yùn)行了；否則進(jìn)入等待隊(duì)列。

為什么要用線程池:

1.減少了創(chuàng)建和銷毀線程的次數(shù)，每個工作線程都可以被重復(fù)利用，可執(zhí)行多個任務(wù)。

2.可以根據(jù)系統(tǒng)的承受能力，調(diào)整線程池中工作線線程的數(shù)目，防止因?yàn)橄倪^多的內(nèi)存，而把服務(wù)器累趴下(每個線程需要大約1MB內(nèi)存，線程開的越多，消耗的內(nèi)存也就越大，最后死機(jī))。

3.Java里面線程池的頂級接口是Executor，但是嚴(yán)格意義上講Executor并不是一個線程池，而只是一個執(zhí)行線程的工具。真正的線程池接口是ExecutorService。

比較重要的幾個類：

• ExecutorService

真正的線程池接口。

• ScheduledExecutorService

能和Timer/TimerTask類似，解決那些需要任務(wù)重復(fù)執(zhí)行的問題。

• ThreadPoolExecutor

ExecutorService的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。

• ScheduledThreadPoolExecutor

繼承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口實(shí)現(xiàn)，周期性任務(wù)調(diào)度的類實(shí)現(xiàn)。

ThreadPoolExecutor：

• ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize,long keepAliveTime, TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,RejectedExecutionHandler handler)

  corePoolSize：線程池維護(hù)線程的最少數(shù)量 （core : 核心）

  maximumPoolSize：線程池維護(hù)線程的最大數(shù)量

  keepAliveTime： 線程池維護(hù)線程所允許的空閑時間

  unit： 線程池維護(hù)線程所允許的空閑時間的單位

  workQueue： 線程池所使用的緩沖隊(duì)列

  handler： 線程池對拒絕任務(wù)的處理策略

  一個任務(wù)通過execute(Runnable)方法被添加到線程池，任務(wù)就是一個Runnable類型的對象，任務(wù)的執(zhí)行方法就是Runnable類型對象的run()方法。
  當(dāng)一個任務(wù)通過execute(Runnable)方法欲添加到線程池時：

1. 如果線程池中運(yùn)行的線程 小于corePoolSize ，即使線程池中的線程都處于空閑狀態(tài)，也要 創(chuàng)建新的線程 來處理被添加的任務(wù)。

2. 如果線程池中運(yùn)行的線程大于等于corePoolSize，但是緩沖隊(duì)列workQueue未滿 ，那么任務(wù)被放入緩沖隊(duì)列 。

3. 如果此時線程池中的數(shù)量大于corePoolSize，緩沖隊(duì)列workQueue滿(即無法將請求加入隊(duì)列 )，并且線程池中的數(shù)量小于maximumPoolSize，建新的線程 來處理被添加的任務(wù)。

4. 如果此時線程池中的數(shù)量大于corePoolSize，緩沖隊(duì)列workQueue滿，并且線程池中的數(shù)量等于maximumPoolSize ，那么通過 handler 所指定的策略來處理此任務(wù)。

5. 當(dāng)線程池中的線程數(shù)量大于 corePoolSize時，如果某線程空閑時間超過keepAliveTime，線程將被終止 。這樣，線程池可以動態(tài)的調(diào)整池中的線程數(shù)。
   也就是：處理任務(wù)的優(yōu)先級為：
   corePoolSize、任務(wù)隊(duì)列workQueue、最大線程maximumPoolSize，如果三者都滿了，使用handler處理被拒絕的任務(wù)。

• 一般情況下，隊(duì)列的大小遵循下面的公式：

    queSize <= ClientTimeOut(秒） * TPS；
    隊(duì)列大小 小于等于 客戶端超時 * 每秒處理的交易數(shù)
  

• unit可選的參數(shù)為java.util.concurrent.TimeUnit中的幾個靜態(tài)屬性：
  NANOSECONDS、MICROSECONDS、MILLISECONDS、SECONDS。

workQueue一共有三種

• 常用的是： java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue

• 直接提交。 工作隊(duì)列的默認(rèn)選項(xiàng)是 SynchronousQueue ，它將任務(wù)直接提交給線程而不保持它們 。在此，如果不存在可用于立即運(yùn)行任務(wù)的線程 ，則試圖把任務(wù)加入隊(duì)列將失敗，因此會構(gòu)造一個新的線程 。此策略可以避免在處理可能具有內(nèi)部依賴性的請求集時出現(xiàn)鎖。直接提交通常要求無界 maximumPoolSizes 以避免拒絕新提交的任務(wù) 。當(dāng)命令以超過隊(duì)列所能處理的平均數(shù)連續(xù)到達(dá)時，此策略允許無界線程具有增長的可能性。

• 無界隊(duì)列。 使用無界隊(duì)列（例如，不具有預(yù)定義容量的 LinkedBlockingQueue ）將導(dǎo)致在所有 corePoolSize 線程都忙時新任務(wù)在隊(duì)列中等待。這樣，創(chuàng)建的線程就不會超過 corePoolSize 。（因此，maximumPoolSize 的值也就無效了。）當(dāng)每個任務(wù)完全獨(dú)立于其他任務(wù)，即任務(wù)執(zhí)行互不影響時，適合于使用無界隊(duì)列；例如，在 Web 頁服務(wù)器中。這種排隊(duì)可用于處理瞬態(tài)突發(fā)請求，當(dāng)命令以超過隊(duì)列所能處理的平均數(shù)連續(xù)到達(dá)時，此策略允許無界線程具有增長的可能性。

• 有界隊(duì)列。 當(dāng)使用有限的 maximumPoolSizes 時，有界隊(duì)列（如 ArrayBlockingQueue ）有助于防止資源耗盡 ，但是可能較難調(diào)整和控制。隊(duì)列大小和最大池大小可能需要相互折衷：使用大型隊(duì)列和小型池可以最大限度地降低 CPU 使用率、操作系統(tǒng)資源和上下文切換開銷，但是可能導(dǎo)致人工降低吞吐量。如果任務(wù)頻繁阻塞（例如，如果它們是 I/O 邊界），則系統(tǒng)可能為超過您許可的更多線程安排時間。使用小型隊(duì)列通常要求較大的池大小，CPU 使用率較高，但是可能遇到不可接受的調(diào)度開銷，這樣也會降低吞吐量。

• 使用無界queue可能會耗盡系統(tǒng)資源
  使用有界queue可能不能很好的滿足性能，需要調(diào)節(jié)線程數(shù)和queue大小
  線程數(shù)自然也有開銷，所以需要根據(jù)不同應(yīng)用進(jìn)行調(diào)節(jié)

handler有四個選擇

1. ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
   //拋出java.util.concurrent.RejectedExecutionException異常

2. ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
   //重試添加當(dāng)前的任務(wù)，他會自動重復(fù)調(diào)用execute()方法

3. ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()
   //拋棄舊的任務(wù)

4. ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()
   // 拋棄當(dāng)前的任務(wù)