线程池核心参数，线程池工作模型

线程池有 7 个参数，需要重点关注corePoolSize、maximumPoolSize、workQueue、handler 这四个。

线程池核心参数

ThreadPoolExecutor 是 Java 并发包 java.util.concurrent 中提供的一个灵活的线程池实现。它允许你通过多个参数来定制线程池的行为，以满足不同的应用需求。以下是 ThreadPoolExecutor 的主要构造器参数及其意义：

构造器参数

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public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                           int maximumPoolSize,
                           long keepAliveTime,
                           TimeUnit unit,
                           BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                           ThreadFactory threadFactory,
                           RejectedExecutionHandler handler)

  • corePoolSize（核心线程数）：线程池中的核心线程数，即使这些线程处于空闲状态，也不会被销毁。除非设置了 allowCoreThreadTimeOut。

  • maximumPoolSize（最大线程数）：线程池允许的最大线程数。当队列满了，并且已创建的线程数小于 maximumPoolSize，则线程池会再创建新线程来处理任务。

  • keepAliveTime（线程空闲时间）：当线程数大于核心线程数时，这是多余空闲线程在终止前等待新任务的最长时间。

  • unit（时间单位）：keepAliveTime 参数的时间单位，可以是 TimeUnit 枚举中的任何一个值，如 TimeUnit.SECONDS、TimeUnit.MILLISECONDS 等。

  • workQueue（任务队列）：用于保存等待执行的任务的阻塞队列。当提交的任务数超过 corePoolSize，这些任务会被保存在队列中，直到线程变得可用。

  • threadFactory（线程工厂）：用于创建新线程。这通常用于设置线程名、优先级、是否为守护线程等属性，或者使用自定义的 ThreadFactory 来创建具有特定 UncaughtExceptionHandler 的线程。

  • handler（拒绝策略）：当 workQueue 满了，并且已创建的线程数达到 maximumPoolSize 时，线程池无法处理新提交的任务，此时将调用此处理器来处理这种情况。Java 提供了几种预定义的拒绝策略实现，如 AbortPolicy（直接抛出 RejectedExecutionException）、CallerRunsPolicy（调用者运行任务）、DiscardOldestPolicy（丢弃队列中最旧的任务）、DiscardPolicy（不处理，直接丢弃任务）。

执行逻辑

ThreadPoolExecutor 的执行逻辑大致如下：

  1. 当提交一个新任务时，线程池首先会尝试使用当前空闲的核心线程来执行任务。

  2. 如果当前核心线程数已经达到 corePoolSize，新任务会被添加到 workQueue 中等待执行。

  3. 如果 workQueue 已满，并且当前线程数还没有达到 maximumPoolSize，线程池会创建一个新线程来处理任务。

  4. 如果 workQueue 已满，且线程数已经达到 maximumPoolSize，线程池会根据所设置的 RejectedExecutionHandler 来处理新提交的任务。

  5. 当一个线程完成任务时，它会在等待新的任务。如果线程池中的线程数超过了 corePoolSize，并且这些线程在 keepAliveTime 内没有接到新的任务，它们会被终止。这有助于减少资源消耗。

通过调整这些参数，你可以根据应用程序的具体需求来优化线程池的性能。例如，对于 CPU 密集型任务，你可能希望将 corePoolSize 和 maximumPoolSize 设置为相同的值，以充分利用系统的计算能力。对于 I/O 密集型任务，你可能希望设置一个较大的 maximumPoolSize，以便在等待 I/O 操作完成时，可以处理更多的任务。

当 ThreadPoolExecutor 的 corePoolSize 设置为 0 时，其执行逻辑会有所不同。以下是 corePoolSize 为 0 时的执行逻辑概述：

  1. 提交新任务：当向线程池提交一个新任务时，由于 corePoolSize 为 0，线程池不会立即创建核心线程来处理这个任务。

  2. 判断任务队列：接下来，线程池会检查任务队列（workQueue）是否已满。如果队列未满，新任务将被放入队列中等待执行。

  3. 创建新线程：如果任务队列已满，并且线程池中的当前线程数还没有达到 maximumPoolSize，线程池会创建一个新线程来处理任务。尽管 corePoolSize 为 0，但线程池仍然会根据需要创建新线程，直到达到 maximumPoolSize 的限制。

  4. 拒绝策略：如果任务队列已满，且线程数已达到 maximumPoolSize，那么线程池会根据设置的拒绝策略（RejectedExecutionHandler）来处理新提交的任务。可能的处理方式包括直接抛出异常、调用者运行任务、丢弃最旧的任务或不处理直接丢弃任务。

需要注意的是，尽管 corePoolSize 为 0，但线程池仍然可以创建新线程来处理任务，只要任务队列已满且当前线程数未达到 maximumPoolSize。这与 corePoolSize 大于 0 的情况不同，在 corePoolSize 大于 0 时，线程池会优先使用核心线程来处理任务。

此外，由于 corePoolSize 为 0，线程池中没有固定的核心线程，所有线程都是根据需要动态创建的。这意味着在没有任务提交时，线程池中的线程可能会被销毁（如果它们超过了 maximumPoolSize 并且在 keepAliveTime 内没有接到新任务），从而节省系统资源。

总的来说，当 corePoolSize 为 0 时，线程池的执行逻辑更加灵活，可以根据任务的提交情况和队列的状态动态地创建和销毁线程。这种配置通常适用于那些任务提交频率不高，或者需要快速响应的任务场景。