Java 线程池原理

Java 线程池是一种管理和复用线程的机制，其原理如下：

1. 核心概念

   • 线程池的初始化 ：在创建线程池时，需要设置一些关键参数，如核心线程数（corePoolSize）、最大线程数（maximumPoolSize）、任务队列（workQueue）等。

   • 核心线程数 ：这是线程池中始终保持的线程数量，即使这些线程处于空闲状态。它们主要用于处理一些基本的任务负载。

   • 最大线程数 ：当任务数量超过了核心线程数和任务队列所能承受的范围时，线程池会创建不超过最大线程数的线程来处理任务。

   • 任务队列 ：用于存储那些已经被提交但尚未被线程处理的任务。常见的任务队列有直接交义队列（SynchronousQueue）、有界队列（如 ArrayBlockingQueue）和无界队列（如 LinkedBlockingQueue）等。

2. 工作流程

   • 当向线程池提交一个任务时，线程池会首先判断当前运行的线程数量是否小于核心线程数。如果是，就会创建一个新线程来执行这个任务。

   • 如果当前运行的线程数量已经达到核心线程数，那么任务会被放入任务队列中等待执行。

   • 当任务队列已满，并且当前运行的线程数量小于最大线程数时，线程池会继续创建新线程来执行任务。

   • 如果任务队列已满，并且当前运行的线程数量已经达到最大线程数，那么后续提交的任务会根据拒绝策略（RejectedExecutionHandler）来处理。常见的拒绝策略有AbortPolicy（直接抛出异常）、CallerRunsPolicy（由调用者自己执行任务）、DiscardPolicy（默默丢弃任务）和DiscardOldestPolicy（丢弃任务队列中最老的任务）等。

3. 线程的复用与管理

   • 线程池中的线程是被复用的。当一个线程完成一个任务后，它不会立即结束，而是回到线程池中等待下一个任务。

   • 线程池还可以对线程的生命周期进行管理，例如设置线程的存活时间（keepAliveTime）。空闲线程在这个时间内如果没有新的任务，就会被销毁，以避免过多的线程占用系统资源。

这种机制可以有效地提高程序的性能和效率，因为它避免了频繁地创建和销毁线程所带来的时间和资源开销。