从理论走向实践，金五银六 Java 线程池指南已上线，一次性教给你！

Hello，今天给各位童鞋们分享 Java 线程池，赶紧拿出小本子记下来吧！

线程池

1、是什么？

线程池做的工作只是控制运行的线程数量，处理过程中将任务放入队列，然后在线程创建后启动这些任务，如果线程数量超过了最大数量，超出数量的线程排队等候，等其他线程执行完毕，再从队列中取出任务来执行。

它的主要特点为：线程复用；控制最大并发数；管理线程

线程池的优势：

第一：降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。

第二：提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等待线程创建就能立即执行。

第三：提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一的分配，调优和监控。

2、怎么用？

Java 中的线程池是通过 Executor 框架实现的，

该框架中用到了 Executor，Executors，ExecutorService，ThreadPoolExecutor 这几个类

框图：

3、实现

Java 中有自带的几个线程池的实现方式，分别是：

1、Executors.newFixedThreadPool(int)

执行长期任务性能好，创建一个线程池， 一池有 N 个固定的线程，有固定线程数的线程

2、Executors.newSingleThreadExecutor()

一个任务一个任务的执行，一池一线程

3、Executors.newCachedThreadPool()

执行很多短期异步任务，线程池根据需要创建新线程， 但在先前构建的线程可用时将重用它们。可扩容，遇强则强

使用示例：

public class TestThreadPool {

public static void main(String[] args) {

//一个线程池有 5 个线程可供调用

ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);

//一个线程池只有一个线程可以调用

ExecutorService threadPool1 = Executors.newSingleThreadExecutor();

//一个线程池可以有 n 个线程可以调用，可以扩容

ExecutorService threadPool2 = Executors.newCachedThreadPool();

try {

for (int i = 0; i < 10; i++) {

threadPool2.execute(() -> {

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 办理业务");

});

}

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

} finally {

threadPool.shutdown();

}

}

}

底层原理：

七大参数：

• corePoolSize：线程池中的常驻核心线程数

• maximumPoolSize：线程池中能够容纳同时执行的最大线程数，此值必须大于等于 1（自定义的时候这里设置为 CPU 的逻辑处理器数目加 1）

程序获取逻辑处理器数目：Runtime.getRuntime().availableProcessors()

keepAliveTime：多余的空闲线程的存活时间 当前池中线程数量超过 corePoolSize 时，当空闲时间 达到 keepAliveTime 时，多余线程会被销毁直到 只剩下 corePoolSize 个线程为止

unit：keepAliveTime 的单位

workQueue：任务队列，被提交但尚未被执行的任务

threadFactory：表示生成线程池中工作线程的线程工厂， 用于创建线程，一般默认的即可。Executors.defaultThreadFactory()

handler：拒绝策略，表示当队列满了，并且工作线程大于 等于线程池的最大线程数（maximumPoolSize）时如何来拒绝 请求执行的 runnable 的策略

这三种方式都是通过调用这个方法来获取线程池

/**

* corePoolSize:线程池中的常驻核心线程数

* maximumPoolSize：程池中能够容纳同时 执行的最大线程数

* keepAliveTime：当空闲时间 达到 keepAliveTime 时，多余线程会被销毁直到 只剩下 corePoolSize 个线程为止

* unit：keepAliveTime 的单位

* workQueue：任务队列，被提交但尚未被执行的任务

*/

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,

int maximumPoolSize,

long keepAliveTime,

TimeUnit unit,

BlockingQueue<Runnable> workQueue) {

this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,

Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);

参数中的 handler 拒绝策略：

• AbortPolicy(默认)：直接抛出 RejectedExecutionException 异常阻止系统正常运行。new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()

• CallerRunsPolicy：调用者运行”一种调节机制，该策略既不会抛弃任务，也不会抛出异常，而是将某些任务回退到调用者，从而降低新任务的流量。(多余的任务也会执行，回退给调用者执行)

• DiscardOldestPolicy：抛弃队列中等待最久的任务，然后把当前任务加人队列中尝试再次提交当前任务。

• DiscardPolicy：该策略默默地丢弃无法处理的任务，不予任何处理也不抛出异常。 如果允许任务丢失，这是最好的一种策略。

处理的逻辑：

（先判断核心线程，再判断阻塞队列，再判断线程池）

• 在创建了线程池后，开始等待请求。

• 当调用 execute()方法添加一个请求任务时，线程池会做出如下判断：

（一）如果正在运行的线程数量小于 corePoolSize，那么马上创建线程运行这个任务；

（二）如果正在运行的线程数量大于或等于 corePoolSize，那么将这个任务放入队列；

（三）如果这个时候队列满了且正在运行的线程数量还小于 maximumPoolSize，那么还是要创建非核心线程立刻运行这个任务；

（四）如果队列满了且正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize，那么线程池会启动饱和拒绝策略来执行。

• 当一个线程完成任务时，它会从队列中取下一个任务来执行。

• 当一个线程无事可做超过一定的时间（keepAliveTime）时，线程会判断：

（一）如果当前运行的线程数大于 corePoolSize，那么这个线程就被停掉。

（二）所以线程池的所有任务完成后，它最终会收缩到 corePoolSize 的大小。

线程池一般使用 Executors 去创建自带的几个，而是通过自定义 ThreadPoolExecutor 的方式，通过设置七大参数自定义。

为什么不用 JDK 自带的几个创建线程池的方式的原因如下：

• FixedThreadPool 和 SingleThreadPool：

允许的请求队列长度为 Integer.MAX_VALUE，可能会堆积大量的请求，从而导致 OOM

• CachedThreadPool 和 ScheduledThreadPool：

允许的创建线程数量为 Integer.MAX_VALUE，可能会创建大量的请求，从而导致 OOM 线程池异常捕捉

4、异常处理

1、线程的异常处理

Java 中线程执行的任务接口 java.lang.Runnable 要求不抛出 Checked 异常，​

​通常 java.lang.Thread 对象运行设置一个默认的异常处理方法：

java.lang.Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler)

而这个默认的静态全局的异常捕获方法时输出堆栈。

当然，我们可以覆盖此默认实现，只需要自定义即可

2、线程池的异常处理

而在线程池中却比较特殊。默认情况下，线程池 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor 会 Catch 住所有异常， 当任务执行完成。源码如下：

其中 ExecutionException 异常即是 java.lang.Runnable 或者 java.util.concurrent.Callable 抛出的异常。

也就是说，线程池在执行任务时捕获了所有异常，并将此异常加入结果中。这样一来线程池中的所有线程都将无法捕获到抛出的异常。 从而无法通过设置线程的默认捕获方法拦截的错误异常。也不能通过自定义线程来完成异常的拦截。

好在 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor 预留了一个方法，运行在任务执行完毕进行扩展（当然也预留一个 protected 方法

beforeExecute(Thread t, Runnable r)）：

afterExecute(Runnable r, Throwable t)

protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) { }

此方法的默认实现为空，这样我们就可以通过继承或者覆盖 ThreadPoolExecutor 来达到自定义的错误处理。

示例如下：

所以，线程池通过覆盖 ThreadPoolExecutor.afterExecute 方法，我们才能捕获到任务的异常（RuntimeException）

好啦，今天的文章就到这里，希望能帮助到屏幕前迷茫的你们！