Java多线程-ThreadPool线程池-1（三）

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小编点评

**线程池技术** **工作原理** 线程池是一种线程运行机制，它通过创建多个线程来提高系统性能。当需要处理的任务数量超过系统核心数时，可以创建一个新的线程来处理这些任务。线程池维护一个队列，将请求添加到线程池中。当有任务请求时，从队列中取出一个任务并将其分配给线程池中的线程。线程池会根据任务的优先级和等待时间为线程分配任务。 **优点** * 提高系统性能 * 减少等待时间 * 降低 CPU 使用率 **应用场景** 线程池适用于以下应用场景： * 单个任务处理时间较短 * 需要处理的任务数量大 * 必须对性能进行优化 **线程池状态** 线程池状态包括： * RUNNING：正常运行，接收新任务，处理阻塞队列中的任务。 * SHUTDOWN：关闭状态，不接收新任务，但可以继续处理阻塞队列中已有任务。 * STOP：既不接收新任务，也不处理队列中的任务，并会中断正在处理的任务。 * TIDYING：如果所有任务都已中止，且workCount有效线程数为0，则会调用terminated()方法进入TERMINATED状态。 * TERMINATED：terminated()方法执行完后进入该状态，什么也不做。

正文

开完一趟车完整的过程是启动、行驶和停车，但老司机都知道，真正费油的不是行驶，而是长时间的怠速、频繁地踩刹车等动作。因为在速度切换的过程中，发送机要多做一些工作，当然就要多费一些油。

而一个Java线程完整的生命周期就包括：

1、T1：创建（启动）

2、T2：运行（行驶）

3、T3：销毁（停车）

而T1 + T3的开销（汽油或者时间）是要远大于T2的。所以，即使是性能再好的车，或者性能再好的计算机，如果经常有T1 + T3的操作存在，那么显然是扛不住的。

所以，为了解决这种因为切换不同线程导致的效率问题，Java推出了线程池技术。通过对已创建线程的合理重用，既能解决上述问题，又能进一步提高响应速度，提升系统性能和稳定性。线程池特别适合下面的应用场景：

1、单个任务处理时间较短

2、需要处理的任务数量大

比如硬件数据采集，像手机、车载和安防传感器的数据采集就特别符合这种情况。

这是线程池相关继承结构图：

很多人都分不清Executor和Executors这两个东西：Executor是接口，是一个根据一组执行策略调用、调度、执行和控制的异步任务框架，提供了一种将“任务提交”与“任务如何运行”分离开的机制。而Executors则是一个工具类（不用new），提供了诸多用于线程池的静态方法。Executor和Executors的关系，和Java I/O中Collection和Collections的关系一毛一样。所以下次再看到XXX和XXXs的时候应该就知道Java的调性了。

说起来还是有点枯燥，那么我拿之前做的一个例子来说一下就明白了。

假设有一个工地有若干项目经理和工人，1个经理+1个工人组成工作小队，工地有很多个这样的工作小队，这些工作小队需要加入项目组，但是只有有活干的才能加入，没活干的加不了，就能要被优化裁员。

/**
 * 工人
 */
public class Worker {
    /**
     * 干活
     */
    public void dosomething() {
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("挖坑");
    }
}

/**
 * 经理
 */
public class Manager implements Runnable {
    private Worker worker;

    public Worker getWorker() {
        return worker;
    }

    public void setWorker(Worker worker) {
        this.worker = worker;
    }

    /**
     * 经理动嘴，工人动手
     */
    @Override
    public void run() {
        worker.dosomething();
    }
}

/**
 * 项目组
 */
public class ManagerGroup {
    private static ExecutorService projectGroup = new ThreadPoolExecutor(
            3, // 核心小队数量
            3, // 最多能容纳多少个小队
            30, // 多久没活干就请出项目组
            TimeUnit.SECONDS, // 时间单位
            new ArrayBlockingQueue<Runnable>(3),// 有多少个项目经理就不再接收入组申请
            new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() // 项目组拒绝响应时怎么处理
    );

    // 项目组增加工作小队
    public static void addTask(Manager manager) {
        projectGroup.execute(manager);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Manager manager1 = new Manager();
        Worker worker1 = new Worker();
        manager1.setWorker(worker1);

        Manager manager2 = new Manager();
        Worker worker2 = new Worker();
        manager2.setWorker(worker2);

        Manager manager3 = new Manager();
        Worker worker3 = new Worker();
        manager3.setWorker(worker3);

        // 申请进入项目组有活干才可能不被优化
        ManagerGroup.addTask(manager1);
        ManagerGroup.addTask(manager2);
        ManagerGroup.addTask(manager3);
    }
}

可以自己将核心小组数量、最多能容纳的小队数量等数字调节一下，然后运行看看效果。

和线程一样，线程池也有自己的状态，而且和线程的状态差不多（想想也是，毕竟要符合线程生命周期的东西，确实应该差不多）。线程池状态：

1、RUNNING：正常运行，能接收新任务，也能处理阻塞队列中的任务；

2、SHUTDOWN：关闭状态，不接收新任务，但可以继续处理阻塞队列中已有任务；

3、STOP：既不接收新任务，也不处理队列中的任务，并会中断正在处理的任务；

4、TIDYING（这个名字叫得有点奇怪）：如果所有任务都已中止，且workCount有效线程数为0，则会调用terminated()方法进入TERMINATED状态；

5、TERMINATED：terminated()方法执行完后进入该状态，什么也不做。

线程池运行时的流程图：

至于线程池的构造函数什么的就不多啰嗦了，太枯燥无聊。