什么是线程池？
线程池是一种管理一系列线程的资源池。当有任务需要处理时，线程池会直接从池中获取可用线程来执行任务。任务处理完后，线程不会被销毁，而是返回线程池，等待下一个任务的到来。
线程池的好处
- 减小资源消耗：通过重用线程，减少频繁创建和销毁线程的开销。
- 提高响应速度：任务提交后，无需等待线程创建，可以立即执行。
- 可管理性：实现对线程的统一管理，便于监控和调试。
如何创建线程池
1. 使用 ThreadPoolExecutor
推荐使用 ThreadPoolExecutor 构造函数来创建线程池。
2. 通过 Executors 工具类
虽然可以通过 Executors 类创建线程池，但不推荐使用默认配置，因为默认创建的线程池使用的是有界队列，可能导致请求堆积，从而引发 OOM（内存溢出）。
ThreadPoolExecutor 的构造函数参数
ThreadPoolExecutor 的构造函数有七个主要参数：
- corePoolSize：核心线程数，任务队列未达到容量时，最大可以同时运行的线程数量。
- maximumPoolSize：最大线程数，当任务队列已满时，可以同时运行的最大线程数量。
- workQueue：任务队列，当线程数达到核心数时，新的任务会被存放在此队列中。
- keepAliveTime：当线程池中的线程数量大于核心线程数时，非核心线程空闲后等待的时间，超过此时间会被回收。
- unit：keepAliveTime 的时间单位。
- threadFactory：用于创建新线程的工厂。
- handler：拒绝策略。
拒绝策略
当线程池无法接收新任务时，会根据以下拒绝策略进行处理：
- AbortPolicy：抛出
RejectedExecutionException，拒绝新任务。 - CallerRunsPolicy：在调用线程中运行被拒绝的任务，可能导致主线程阻塞。
- DiscardPolicy：直接丢弃新任务。
- DiscardOldestPolicy：丢弃最早的未处理任务。
提交任务的方式
- execute()：提交任务时，如果未捕获异常，线程会终止并创建新线程替代。
- submit()：提交任务时，异常被封装在
Future对象中，线程继续复用。submit()提供更灵活的错误处理机制。
如何命名线程池
- 直接实现
ThreadFactory接口。 - 使用
ThreadFactoryBuilder的setNameFormat方法。
如何设定线程池的大小
- CPU 密集型：使用
CPU 核心数 + 1。 - IO 密集型：使用
2N，即两倍的 CPU 核心数。
按优先级设计线程池
使用 PriorityBlockingQueue 作为任务队列，可以通过以下方式实现优先级：
- 任务实现
Comparable接口，重写compareTo方法。 - 创建
PriorityBlockingQueue时传入Comparator对象。
问题及解决方案
- OOM 问题：继承
PriorityBlockingQueue，重写offer方法，当元素达到一定数量时返回false。 - 饥饿问题：设置等待时间，超时后移除并重新加入队列。
- 性能问题：使用可重入锁（ReentrantLock），但可能影响性能。
Future 类
Future 类是异步编程的典型应用。它允许我们在任务执行过程中获取结果，提供了更灵活的错误处理机制。
总结
Java 的线程池是一种高效的并发处理机制，通过合理的配置和管理，可以显著提高程序的性能和响应速度。理解线程池的构造、参数、拒绝策略及任务提交方式，对于开发高效的并发应用至关重要。