引言

合理利用線程池能夠帶來三個好處。第一：降低資源消耗。通過重復(fù)利用已創(chuàng)建的線程降低線程創(chuàng)建和銷毀造成的消耗。第二：提高響應(yīng)速度。當(dāng)任務(wù)到達(dá)時，任務(wù)可以不需要的等到線程創(chuàng)建就能立即執(zhí)行。第三：提高線程的可管理性。線程是稀缺資源，如果無限制的創(chuàng)建，不僅會消耗系統(tǒng)資源，還會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使用線程池可以進(jìn)行統(tǒng)一的分配，調(diào)優(yōu)和監(jiān)控。但是要做到合理的利用線程池，必須對其原理了如指掌。

線程池的使用

線程池的創(chuàng)建

創(chuàng)建一個線程池需要輸入幾個參數(shù)：

corePoolSize（線程池的基本大?。寒?dāng)提交一個任務(wù)到線程池時，線程池會創(chuàng)建一個線程來執(zhí)行任務(wù)，即使其他基本線程是空閑的，直到需要執(zhí)行的任務(wù)數(shù)大于線程池基本大小時就不再創(chuàng)建。如果調(diào)用了線程池的prestartAllCoreThreads方法，線程池會提前啟動所有基本線程。

runnableTaskQueue（任務(wù)隊列）：用于保存等待執(zhí)行的任務(wù)的阻塞隊列。

可以選擇以下幾個阻塞隊列。

ArrayBlockingQueue：是一個基于數(shù)組結(jié)構(gòu)的有界阻塞隊列，此隊列按 FIFO（先進(jìn)先出）原則對元素進(jìn)行排序。

LinkedBlockingQueue：一個基于鏈表結(jié)構(gòu)的阻塞隊列，此隊列按FIFO （先進(jìn)先出）排序元素，吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue。靜態(tài)工廠方法Executors.newFixedThreadPool()使用了這個隊列。

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線程調(diào)用移除操作，否則插入操作一直處于阻塞狀態(tài)，吞吐量通常要高于LinkedBlockingQueue，靜態(tài)工廠方法Executors.newCachedThreadPool使用了這個隊列。

PriorityBlockingQueue：一個具有優(yōu)先級得無限阻塞隊列。

maximumPoolSize（線程池最大大?。壕€程池允許創(chuàng)建的最大線程數(shù)。如果隊列滿了，并且已創(chuàng)建的線程數(shù)小于最大線程數(shù)，則線程池會再創(chuàng)建新的線程執(zhí)行任務(wù)。值得注意的是如果使用了無界的任務(wù)隊列這個參數(shù)就沒什么效果。

ThreadFactory：用于設(shè)置創(chuàng)建線程的工廠，可以通過線程工廠給每個創(chuàng)建出來的線程設(shè)置更有意義的名字。

RejectedExecutionHandler（飽和策略）：當(dāng)隊列和線程池都滿了，說明線程池處于飽和狀態(tài)，那么必須采取一種策略處理提交的新任務(wù)。這個策略默認(rèn)情況下是AbortPolicy，表示無法處理新任務(wù)時拋出異常。以下是JDK1.5提供的四種策略。

AbortPolicy：直接拋出異常。

CallerRunsPolicy：只用調(diào)用者所在線程來運(yùn)行任務(wù)。

DiscardOldestPolicy：丟棄隊列里最近的一個任務(wù)，并執(zhí)行當(dāng)前任務(wù)。

DiscardPolicy：不處理，丟棄掉。

當(dāng)然也可以根據(jù)應(yīng)用場景需要來實現(xiàn)RejectedExecutionHandler接口自定義策略。如記錄日志或持久化不能處理的任務(wù)。

keepAliveTime（線程活動保持時間）：線程池的工作線程空閑后，保持存活的時間。所以如果任務(wù)很多，并且每個任務(wù)執(zhí)行的時間比較短，可以調(diào)大這個時間，提高線程的利用率。

TimeUnit（線程活動保持時間的單位）：可選的單位有天（DAYS），小時（HOURS），分鐘（MINUTES），毫秒(MILLISECONDS)，微秒(MICROSECONDS,千分之一毫秒)和毫微秒(NANOSECONDS,千分之一微秒)。

線程池的分析

1. 首先線程池判斷基本線程池是否已滿？沒滿，創(chuàng)建一個工作線程來執(zhí)行任務(wù)。滿了，則進(jìn)入下個流程。

2.?其次線程池判斷工作隊列是否已滿？沒滿，則將任務(wù)存儲在工作隊列里。滿了，則進(jìn)入下個流程。

3.?最后線程池判斷整個線程池是否已滿？沒滿，則創(chuàng)建一個新的工作線程來執(zhí)行任務(wù)，滿了，則交給飽和策略來處理這個任務(wù)。

合理的配置線程池

要想合理的配置線程池，就必須首先分析任務(wù)特性，可以從以下幾個角度來進(jìn)行分析：

1.?任務(wù)的性質(zhì)：CPU密集型任務(wù)，IO密集型任務(wù)和混合型任務(wù)。

2.?任務(wù)的優(yōu)先級：高，中和低。

3.?任務(wù)的執(zhí)行時間：長，中和短。

4.?任務(wù)的依賴性：是否依賴其他系統(tǒng)資源，如數(shù)據(jù)庫連接。

任務(wù)性質(zhì)不同的任務(wù)可以用不同規(guī)模的線程池分開處理。CPU密集型任務(wù)配置盡可能小的線程，如配置Ncpu 1個線程的線程池。IO密集型任務(wù)則由于線程并不是一直在執(zhí)行任務(wù)，則配置盡可能多的線程，如2*Ncpu?；旌闲偷娜蝿?wù)，如果可以拆分，則將其拆分成一個CPU密集型任務(wù)和一個IO密集型任務(wù)，只要這兩個任務(wù)執(zhí)行的時間相差不是太大，那么分解后執(zhí)行的吞吐率要高于串行執(zhí)行的吞吐率，如果這兩個任務(wù)執(zhí)行時間相差太大，則沒必要進(jìn)行分解。使用Runtime.getRuntime().availableProcessors()得到CPU的個數(shù)。

優(yōu)先級不同的任務(wù)可以使用優(yōu)先級隊列PriorityBlockingQueue來處理。它可以讓優(yōu)先級高的任務(wù)先得到執(zhí)行，需要注意的是如果一直有優(yōu)先級高的任務(wù)提交到隊列里，那么優(yōu)先級高的任務(wù)可能永遠(yuǎn)不能執(zhí)行。

執(zhí)行時間不同的任務(wù)可以交給不同規(guī)模的線程池來處理，或者也可以使用優(yōu)先級隊列，讓執(zhí)行時間短的任務(wù)先執(zhí)行。

依賴數(shù)據(jù)庫連接池的任務(wù)，因為線程提交SQL后，需要等待數(shù)據(jù)庫返回結(jié)果，如果等待的時間越長，CPU空閑時間就越長，那么線程數(shù)應(yīng)該設(shè)置越大，這樣才能更好的利用CPU。

配置線程池有兩點建議：第一，使用變量(如CPU的個數(shù)，連接池的大小)來動態(tài)配置線程池大小，這樣做可以增加線程池的可伸縮性，即當(dāng)CPU增加時，線程池的處理能力相應(yīng)增加。第二，使用有界隊列。