快速了解Java线程池

之所以要使用线程池，是因为使用new Thread在大型项目中是有弊端的：

1. 每次new Thread新建对象，性能差
2. 线程缺乏统一管理，可能无限制的新建线程，相互竞争，有可能会造成过多占用系统资源而导致OOM
3. 缺少更多功能，如定期执行等

而线程池的好处：

1. 重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，性能佳
2. 可有效控制最大并发线程数，提高系统资源利用率，同时可以避免过多资源竞争，避免阻塞
3. 提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能

状态池的状态转换

线程池的类继承关系

1. Executor是一个顶层接口，在它里面只声明了一个方法execute(Runnable)，返回值为void，参数为Runnable类型，从字面意思可以理解，就是用来执行传进去的任务的
2. ExecutorService接口继承了Executor接口，并声明了一些方法：submit、invokeAll、invokeAny以及shutDown等
3. 抽象类AbstractExecutorService实现了ExecutorService接口，基本实现了ExecutorService中声明的所有方法
4. ThreadPoolExecutor继承了类AbstractExecutorService。

ThreadPoolExecutor的方法说明

1. execute()实际上是Executor中声明的方法，在ThreadPoolExecutor进行了具体的实现，这个方法是ThreadPoolExecutor的核心方法，通过这个方法可以向线程池提交一个任务，交由线程池去执行
2. submit()方法是在ExecutorService中声明的方法，在AbstractExecutorService就已经有了具体的实现，在ThreadPoolExecutor中并没有对其进行重写，这个方法也是用来向线程池提交任务的，但是它和execute()方法不同，它能够返回任务执行的结果，去看submit()方法的实现，会发现它实际上还是调用的execute()方法，只不过它利用了Future来获取任务执行结果
3. shutdown()优雅关闭线程池
4. shutdownNow()强制关闭线程池

还有很多其他的方法：比如：getQueue() 、getPoolSize() 、getActiveCount()、getCompletedTaskCount()等获取与线程池相关属性的方法，可以用于线程池监控，有兴趣的朋友可以自行查阅API。

更多ThreadPoolExecutor配置的详细说明，点击查看：还在用Executors创建线程池？小心内存溢出

ScheduledExecutorService使用说明

@Slf4j
public class ThreadPoolExample {

    public static void main(String[] args) {

        ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(1);

        // 延时任务
//        executorService.schedule(()->
//                log.warn("schedule run"), 3, TimeUnit.SECONDS);

        // 固定速率任务
        executorService.scheduleAtFixedRate(()
                -> log.warn("schedule run"), 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
//        executorService.shutdown();

        // Timer也能执行定时任务，不过还是推荐用ScheduledExecutorService
//        Timer timer = new Timer();
//        timer.schedule(new TimerTask() {
//            @Override
//            public void run() {
//                log.warn("timer run");
//            }
//        }, new Date(), 5 * 1000);
    }
}

特别提示：通过ScheduledExecutorService执行的周期任务，如果任务执行过程中抛出了异常，那么ScheduledExecutorService就会停止执行任务，而且也不会再周期地执行该任务了。所以如果想保持任务周期执行，需要catch一切可能的异常。

线程池核心线程数配置推荐

CPU密集型任务：尽量压榨CPU，参考值设置为NCPU+1 IO密集型任务：参考值可以设置为2*NCPU

相关的线程池

Spring的异步线程池

TaskExecutor是Spring异步线程池的接口，继承Java.util.concurrent.Executor接口

Spring已经实现的异步线程池(TaskExecutor的实现类)：

1. SimpleAsyncTaskExecutor：不是真的线程池，这个类不重用线程，每次调用都会创建一个新的线程。
2. SyncTaskExecutor：这个类没有实现异步调用，只是一个同步操作。只适用于不需要多线程的地方
3. ConcurrentTaskExecutor：Executor的适配类，不推荐使用。如果ThreadPoolTaskExecutor不满足要求时，才用考虑使用这个类
4. SimpleThreadPoolTaskExecutor：是Quartz的SimpleThreadPool的类。线程池同时被quartz和非quartz使用，才需要使用此类
5. ThreadPoolTaskExecutor ：最常使用，推荐。 其实质是对java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor的包装

Spring的异步线程池的使用

1. @Async将方法标注为异步方法，Spring扫描到后，执行该方法时，会另起新线程去执行，非常简单
2. 为了让@Async注解能够生效，还需要在Spring Boot的主程序中配置@EnableAsync

@Async所修饰的函数不要定义为static类型，这样异步调用不会生效