【线程池的使用规范、线程池的7个参数、4种拒绝策略、线程池的5种状态、线程池的执行流程】

在这里插入图片描述

一.线程池的使用规范

阿里巴巴开发手册规定，线程池不允许使用 Executors 去创建，而是通过 ThreadPoolExecutor 的方式，这样的处理方式让开发人员更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。
说明：Executors 返回的线程池对象的弊端如下：

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：
允许的创建线程数量为 Integer.MAX_VALUE，可能会创建大量的线程，从而导致 OOM。

二.线程池的7个参数你都知道吗？

构造方法中的参数信息
在这里插入图片描述
查看源代码

/**
     * Creates a new {@code ThreadPoolExecutor} with the given initial
     * parameters.
     *
     * @param corePoolSize the number of threads to keep in the pool, even
     *        if they are idle, unless {@code allowCoreThreadTimeOut} is set
     * @param maximumPoolSize the maximum number of threads to allow in the
     *        pool
     * @param keepAliveTime when the number of threads is greater than
     *        the core, this is the maximum time that excess idle threads
     *        will wait for new tasks before terminating.
     * @param unit the time unit for the {@code keepAliveTime} argument
     * @param workQueue the queue to use for holding tasks before they are
     *        executed.  This queue will hold only the {@code Runnable}
     *        tasks submitted by the {@code execute} method.
     * @param threadFactory the factory to use when the executor
     *        creates a new thread
     * @param handler the handler to use when execution is blocked
     *        because the thread bounds and queue capacities are reached
     * @throws IllegalArgumentException if one of the following holds:<br>
     *         {@code corePoolSize < 0}<br>
     *         {@code keepAliveTime < 0}<br>
     *         {@code maximumPoolSize <= 0}<br>
     *         {@code maximumPoolSize < corePoolSize}
     * @throws NullPointerException if {@code workQueue}
     *         or {@code threadFactory} or {@code handler} is null
     */
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) {
        if (corePoolSize < 0 ||
            maximumPoolSize <= 0 ||
            maximumPoolSize < corePoolSize ||
            keepAliveTime < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
            throw new NullPointerException();
        this.acc = System.getSecurityManager() == null ?
                null :
                AccessController.getContext();
        this.corePoolSize = corePoolSize;
        this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
        this.workQueue = workQueue;
        this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
        this.threadFactory = threadFactory;
        this.handler = handler;
    }

corePoolSize 线程池核心线程大小

线程池中会维护一个最小的线程数量，即使这些线程处理空闲状态，他们也不会被销毁，除非设置了allowCoreThreadTimeOut。这里的最小线程数量即是corePoolSize。任务提交到线程池后，首先会检查当前线程数是否达到了corePoolSize，如果没有达到的话，则会创建一个新线程来处理这个任务。

maximumPoolSize 线程池最大线程数量

当前线程数达到corePoolSize后，如果继续有任务被提交到线程池，会将任务缓存到工作队列（后面会介绍）中。如果队列也已满，则会去创建一个新线程来出来这个处理。线程池不会无限制的去创建新线程，它会有一个最大线程数量的限制，这个数量即由maximunPoolSize指定。

keepAliveTime 空闲线程存活时间

一个线程如果处于空闲状态，并且当前的线程数量大于corePoolSize，那么在指定时间后，这个空闲线程会被销毁，这里的指定时间由keepAliveTime来设定

unit 空闲线程存活时间单位

keepAliveTime 空闲线程存活时间计量单位
在这里插入图片描述

workQueue 工作队列
新任务被提交后，会先进入到此工作队列中，任务调度时再从队列中取出任务。jdk中提供了四种工作队列：

①ArrayBlockingQueue
1.基于数组的有界阻塞队列，按FIFO排序。
2.新任务进来后，会放到该队列的队尾，有界的数组可以防止资源耗尽问题。
3.当线程池中线程数量达到corePoolSize后，再有新任务进来，则会将任务放入该队列的队尾，等待被调度。
4.如果队列已经是满的，则创建一个新线程，如果线程数量已经达到maxPoolSize，则会执行拒绝策略。

②LinkedBlockingQuene
1.基于链表的无界阻塞队列（最大容量为Interger.MAX），按照FIFO排序。
2.由于该队列的近似无界性，当线程池中线程数量达到corePoolSize后，再有新任务进来，会一直存入该队列，而基本不会去创建新线程直到maxPoolSize（很难达到Interger.MAX这个数）。
3.使用该工作队列时，参数maxPoolSize其实是不起作用的。
在这里插入图片描述

③SynchronousQuene
1.一个不缓存任务的阻塞队列，生产者放入一个任务必须等到消费者取出这个任务。
2.新任务进来时，不会缓存，直接被调度执行该任务，如果没有可用线程，则创建新线程，如果线程数量达到maxPoolSize，则执行拒绝策略。
在这里插入图片描述

④PriorityBlockingQueue
1.具有优先级的无界阻塞队列。
2.优先级通过参数Comparator实现。
在这里插入图片描述

threadFactory 线程工厂
创建一个新线程时使用的工厂，可以用来设定线程名、是否为daemon线程等操作。
handler 拒绝策略
当工作队列中的任务已到达最大限制，并且线程池中的线程数量也达到最大限制，这时如果有新任务提交进来，我们通过拒绝策略来解决这个问题，jdk中提供了4中拒绝策略：

①CallerRunsPolicy
该策略下，在调用者线程中直接执行被拒绝任务的run方法，除非线程池已经shutdown，则直接抛弃任务。

②AbortPolicy
该策略下，直接丢弃任务，并抛出RejectedExecutionException异常。
在这里插入图片描述

③DiscardPolicy
该策略下，直接丢弃任务，什么都不做。
在这里插入图片描述

④DiscardOldestPolicy
该策略下，抛弃进入队列最早的那个任务，然后尝试把这次拒绝的任务放入队列
在这里插入图片描述

三.线程池的5种状态

在这里插入图片描述

RUNNING
- 线程池被创建，线程池的状态就是RUNNING状态；
- 线程池处于RUNNING状态时，线程池能够接收新任务，也能够对已经添加的任务进行处理；
SHUTDOWN
- 线程池已经被关闭了，不再接收新任务；但是，其还是会处理队列中的剩余的任务；
- 调用线程池的shutdown()方法后，线程池的状态就会由RUNNING转为SHUTDOWN；
STOP
- 线程池处于STOP状态，此时线程池不再接收新任务，不处理已经添加进来的任务，并且会中断正在处理的任务；
- 调用线程池的shutdownNow()方法后，线程池的状态就会由RUNNING或SHUTDOWN转为STOP；
TIDYING
- 线程池被下达关闭命令后，如果当前所有的任务都已经终止了（这个终止可以表示执行结束，也可以表示强制中断，也可以表示被丢弃），那么线程就会进入TIDYING状态；当线程池变为TIDYING状态时，会执行钩子函数terminated()。terminated()在ThreadPoolExecutor类中是空的，若用户想在线程池变为TIDYING时，进行相应的处理；可以通过重载terminated()函数来实现。
- 如果线程状态已经是SHUTDOWN了，并且线程中以及队列中都没有任务时，线程池就会由SHUTDOWN转为TIDYING；如果线程池状态为STOP，那么当线程池把所有的任务都给清理干净时，线程池就会由STOP转为TIDYING；
TERMINATED；
- 线程池结束，不能重新启动了；
- 如果线程池处于TIDYING状态，那么当线程池执行完terminated()方法后，线程池状态就会由TIDYING转为TERMINTED；

四.线程池的执行流程

提交任务后会首先进行当前工作线程数与核心线程数的比较，如果当前工作线程数小于核心线程数，则直接调用 addWorker() 方法创建一个核心线程去执行任务；
如果工作线程数大于核心线程数，即线程池核心线程数已满，则新任务会被添加到阻塞队列中等待执行，当然，添加队列之前也会进行队列是否为空的判断；
如果线程池里面存活的线程数已经等于核心线程数了，且阻塞队列已经满了，再会去判断当前线程数是否已经达到最大线程数 maximumPoolSize，如果没有达到，则会调用 addWorker() 方法创建一个非核心线程去执行任务；
如果当前线程的数量已经达到了最大线程数时，当有新的任务提交过来时，会执行拒绝策略

在这里插入图片描述