java中四种线程池的区别

本文按：

一. 线程池的使用
二. 几种线程池的区别
三. 如何合理配置线程池

一.线程池的使用

在Java中，通常使用Executors 获取线程池。常用的线程池有以下几种：
（1）CachedThreadPool
（2）FixedThreadPool
（3）ScheduledThreadPool(多核线程池)
（4）SingleThreadExecutor(单核线程池)

明确概念：阻塞队列：

阻塞队列（BlockingQueue）是一个支持两个附加操作的队列。这两个附加的操作是：
（1）在队列为空时，获取元素的线程会等待队列变为非空。
（2）当队列满时，存储元素的线程会等待队列可用。

二.几种线程池的区别
（1）ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();

核心线程数-0
最大线程数-Integer.MAX_VALUE
一个线程如果在 60还没有被使用的话会被移除线程池
阻塞队列使用SynchronousQueue
使用中断的拒绝策略
特点：
1）按需创建新的线程，如果没有可用线程则创建新的线程,之前用过的线程可能会再次被使用；
2）因为空闲线程会被移除线程池，因此，如果线程池长时间不被使用也不会消耗系统资源、
（2）ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);//nThread

核心线程数=最大线程数=参数nThread
阻塞队列使用LinkedBlockingQueue，一个共享的无界队列
特点：
1）在任何情况下最多只有nThread个线程工作，多余的Task将会被存放到队列中等待；
2）如果线程在执行任务中被终止，终止之前会创建其他的线程代替原来的；
3）线程将会一直存在在线程池中，直到调用shutDown()方法
（3）ScheduledExecutorService scheduledThreadPool =Executors.newScheduledThreadPool(5);//corePoolSize

使用：

 void test(){scheduledThreadPool.schedule(new CallableTask(), 1, TimeUnit.DAYS);//CallableTask每天执行一次}

核心线程数：通过参数指定corePoolSize
最大线程数：Integer.MAX_VALUE
超过corePoolSize的线程在执行完任务后即终止
阻塞队列使用DelayedWorkQueue
特点：
1）核心线程数将会一直存在线程池中，除非设置了allowCoreThreadTimeOut
2）可以设置线程的执行时间
（4）ExecutorService singleExecutorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

线程池中最多同时只有一个线程活跃
同一时刻只有一个任务执行
多余的任务放在LinkedBlockingQueue中
线程池的拒绝策略
先假设一个前提：线程池有一个任务队列，用于缓存所有待处理的任务，正在处理的任务将从任务队列中移除。因此在任务队列长度有限的情况下就会出现新任务的拒绝处理问题，需要有一种策略来处理应该加入任务队列却因为队列已满无法加入的情况。另外在线程池关闭的时候也需要对任务加入队列操作进行额外的协调处理。
RejectedExecutionHandler提供了四种方式来处理任务拒绝策略
1、直接丢弃（DiscardPolicy）
2、丢弃队列中最老的任务(DiscardOldestPolicy)。
3、抛异常(AbortPolicy)
4、将任务分给调用线程来执行(CallerRunsPolicy)。

4、将任务分给调用线程来执行(CallerRunsPolicy)。
三. 如何合理配置线程池

要想合理的配置线程池，就必须首先分析任务特性，可以从以下几个角度来进行分析：

任务的性质：CPU密集型任务，IO密集型任务和混合型任务。
任务的优先级：高，中和低。
任务的执行时间：长，中和短。
任务的依赖性：是否依赖其他系统资源，如数据库连接。
任务性质不同的任务可以用不同规模的线程池分开处理。CPU密集型任务配置尽可能少的线程数量，如配置Ncpu+1个线程的线程池。IO密集型任务则由于需要等待IO操作，线程并不是一直在执行任务，则配置尽可能多的线程，如2*Ncpu。混合型的任务，如果可以拆分，则将其拆分成一个CPU密集型任务和一个IO密集型任务，只要这两个任务执行的时间相差不是太大，那么分解后执行的吞吐率要高于串行执行的吞吐率，如果这两个任务执行时间相差太大，则没必要进行分解。我们可以通过Runtime.getRuntime().availableProcessors()方法获得当前设备的CPU个数。

优先级不同的任务可以使用优先级队列PriorityBlockingQueue来处理。它可以让优先级高的任务先得到执行，需要注意的是如果一直有优先级高的任务提交到队列里，那么优先级低的任务可能永远不能执行。

执行时间不同的任务可以交给不同规模的线程池来处理，或者也可以使用优先级队列，让执行时间短的任务先执行。

依赖数据库连接池的任务，因为线程提交SQL后需要等待数据库返回结果，如果等待的时间越长CPU空闲时间就越长，那么线程数应该设置越大，这样才能更好的利用CPU。

建议使用有界队列，有界队列能增加系统的稳定性和预警能力，可以根据需要设大一点，比如几千。有一次我们组使用的后台任务线程池的队列和线程池全满了，不断的抛出抛弃任务的异常，通过排查发现是数据库出现了问题，导致执行SQL变得非常缓慢，因为后台任务线程池里的任务全是需要向数据库查询和插入数据的，所以导致线程池里的工作线程全部阻塞住，任务积压在线程池里。如果当时我们设置成无界队列，线程池的队列就会越来越多，有可能会撑满内存，导致整个系统不可用，而不只是后台任务出现问题。当然我们的系统所有的任务是用的单独的服务器部署的，而我们使用不同规模的线程池跑不同类型的任务，但是出现这样问题时也会影响到其他任务。

Reference:

[1]https://blog.csdn.net/u010412719/article/details/52132613