线程池知识点总结

线程池是一种线程管理机制，通过预先创建一定数量的线程并复用它们，避免频繁创建和销毁线程带来的资源开销，是并发编程中的核心组件。以下从核心概念、工作机制、关键参数等方面进行总结：

一、线程池的核心作用

1. 降低资源消耗：线程复用减少线程创建（涉及内核态操作）和销毁的开销。
2. 控制并发强度：避免无限制创建线程导致的CPU切换过载、内存耗尽等问题。
3. 提高响应速度：预先创建的线程可直接处理任务，无需等待线程初始化。
4. 统一管理任务：支持任务排队、拒绝策略、监控等功能，便于任务生命周期管控。

二、核心参数（以Java ThreadPoolExecutor为例）

线程池的行为由7个核心参数决定，需根据任务特性（如CPU密集/IO密集）合理配置：

参数	作用描述
corePoolSize	核心线程数：线程池长期保留的线程数量（即使空闲也不销毁，除非设置allowCoreThreadTimeOut）。
maximumPoolSize	最大线程数：线程池允许创建的最大线程数（核心线程+临时线程）。
keepAliveTime	临时线程存活时间：当线程数超过corePoolSize时，多余线程的空闲存活时长。
unit	keepAliveTime的时间单位（如TimeUnit.SECONDS）。
workQueue	任务队列：用于存放未被立即执行的任务（当核心线程都在工作时）。
threadFactory	线程工厂：用于创建线程（可自定义线程名称、优先级等）。
handler	拒绝策略：当任务队列满且线程数达maximumPoolSize时，处理新提交任务的策略。

三、工作流程（任务提交后）

1. 若当前线程数 < corePoolSize：直接创建核心线程执行任务。
2. 若当前线程数 ≥ corePoolSize：将任务加入workQueue等待。
3. 若workQueue已满，且当前线程数 < maximumPoolSize：创建临时线程执行任务。
4. 若workQueue已满，且当前线程数 ≥ maximumPoolSize：触发handler拒绝策略

四、拒绝策略（Java默认4种）

当任务无法被处理时（队列满+线程达上限），需通过拒绝策略处理，避免任务丢失或系统崩溃：

策略类	行为描述
AbortPolicy	抛出RejectedExecutionException（默认策略，中断任务提交）。
CallerRunsPolicy	让提交任务的线程（如main线程）自己执行任务（降低提交速度，缓解压力）。
DiscardPolicy	直接丢弃新任务（无提示，可能丢失任务）。
DiscardOldestPolicy	丢弃任务队列中最旧的任务（队头），再尝试提交新任务。

注：可自定义拒绝策略（实现RejectedExecutionHandler接口），如记录日志、持久化任务等。

五、常见线程池类型（Java Executors提供）

Executors封装了几种常用线程池，但不推荐生产环境使用（存在资源风险）：

线程池类型	核心参数配置	风险点
FixedThreadPool	核心线程数=最大线程数，队列LinkedBlockingQueue（无界）。	队列无界可能导致OOM（任务堆积过多）。
CachedThreadPool	核心线程数=0，最大线程数=Integer.MAX_VALUE，队列SynchronousQueue。	最大线程数过大，可能创建大量线程导致OOM。
SingleThreadExecutor	核心线程数=最大线程数=1，队列LinkedBlockingQueue（无界）。	同FixedThreadPool，队列无界风险。
ScheduledThreadPool	核心线程数固定，最大线程数=Integer.MAX_VALUE，支持定时/周期性任务。	最大线程数过大，可能创建大量线程导致OOM。

package com.day5;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;public class Demo06 {public static void main(String[] args) {
//        int i = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
//        System.out.println(i);//1.固定大小线程池ExecutorService fixedThreadPool= Executors.newFixedThreadPool(5);//2.单线程线程池ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();//3.缓存线程池ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();//适合那种大型数量的任务，快速的去创建线程//4.定时任务线程池ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(5);//提交任务fixedThreadPool.execute(()-> System.out.println("Task exexcuted"));//关闭线程池fixedThreadPool.shutdown();}
}

六、线程池状态（生命周期）

ThreadPoolExecutor通过状态控制线程池行为，状态流转不可逆：

状态	描述	触发方式
RUNNING	运行中：接受新任务，处理队列任务。	线程池初始化后默认状态。
SHUTDOWN	关闭中：不接受新任务，但处理队列剩余任务。	调用shutdown()触发。
STOP	停止中：不接受新任务，不处理队列任务，中断所有正在执行的任务。	调用shutdownNow()触发。
TIDYING	整理中：所有任务终止，工作线程数=0，准备执行terminated()钩子方法。	SHUTDOWN状态下队列空且线程数=0，或STOP状态下线程数=0时进入。
TERMINATED	终止：terminated()执行完毕。	TIDYING状态结束后进入。

七、使用注意事项

1. 避免使用Executors工具类：默认线程池的队列或最大线程数可能导致OOM，推荐手动创建ThreadPoolExecutor并指定参数。
2. 合理配置核心参数：

• • CPU密集型任务（如计算）：核心线程数 ≈ CPU核心数（减少切换开销）。
  • IO密集型任务（如网络/磁盘操作）：核心线程数 ≈ CPU核心数 * 2（利用线程空闲时间）。

1. 任务队列选择：

• • bounded队列（如ArrayBlockingQueue）：控制任务堆积上限，避免OOM。
  • 避免无界队列（如LinkedBlockingQueue）除非明确任务量可控。

1. 优雅关闭线程池：通过shutdown()（平缓关闭）或shutdownNow()（强制关闭），并配合awaitTermination()等待终止。
2. 监控线程池：通过getActiveCount()（活跃线程数）、getQueue().size()（队列任务数）等方法监控状态，及时调整参数。