一、线程池框架jdk引入版本

jdk1.5引入Executor线程池框架，通过它把任务的提交和执行进行解耦，只需要定义好任务，然后提交给线程池，而不用关心该任务是如何执行、被哪个线程执行，以及什么时候执行。

二、通过Executors类初始化

newFixedThreadPool()

说明：初始化一个指定线程数的线程池，其中corePoolSize == maxiPoolSize，使用LinkedBlockingQuene作为阻塞队列

特点：即使当线程池没有可执行任务时，也不会释放线程。

newCachedThreadPool()

说明：初始化一个可以缓存线程的线程池，默认缓存60s，线程池的线程数可达到Integer.MAX_VALUE，即2147483647，内部使用SynchronousQueue作为阻塞队列；

特点：在没有任务执行时，当线程的空闲时间超过keepAliveTime，会自动释放线程资源；当提交新任务时，如果没有空闲线程，则创建新线程执行任务，会导致一定的系统开销；因此，使用时要注意控制并发的任务数，防止因创建大量的线程导致而降低性能。

newSingleThreadExecutor()

说明：初始化只有一个线程的线程池，内部使用LinkedBlockingQueue作为阻塞队列。

特点：如果该线程异常结束，会重新创建一个新的线程继续执行任务，唯一的线程可以保证所提交任务的顺序执行；

newScheduledThreadPool()

特点：初始化的线程池可以在指定的时间内周期性的执行所提交的任务，在实际的业务场景中可以使用该线程池定期的同步数据。

总结

除了newScheduledThreadPool的内部实现特殊一点之外，其它线程池内部都是基于ThreadPoolExecutor类（Executor的子类）实现的。

三、ThreadPoolExecutor内部具体实现

ThreadPoolExecutor类构造器语法形式

ThreadPoolExecutor（corePoolSize,maxPoolSize,keepAliveTime,timeUnit,
workQueue,threadFactory,handle);

方法参数：

corePoolSize：核心线程数

maxPoolSize：最大线程数

keepAliveTime：线程存活时间（在corePore<*<maxPoolSize情况下有用
）

timeUnit：存活时间的时间单位

workQueue：阻塞队列（用来保存等待被执行的任务）workQueue参数的取值,JDK提供了4种阻塞队列类型供选择

ArrayBlockingQueue：基于数组结构的有界阻塞队列，按FIFO排序任务；

LinkedBlockingQuene：基于链表结构的阻塞队列，按FIFO排序任务，吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue  

SynchronousQuene：一个不存储元素的阻塞队列，每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作一直处于阻塞状态，吞吐量通常要高于ArrayBlockingQuene；

PriorityBlockingQuene：具有优先级的无界阻塞队列；

threadFactory：线程工厂，主要用来创建线程；

handler：表示当拒绝处理任务时的策略,当线程池的饱和策略，当阻塞队列满了，且没有空闲的工作线程，如果继续提交任务，必须采取一种策略处理该任务，线程池提供了4种策略

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常;

ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丢弃任务，但是不抛出异常;

ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）

ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程处理该任务当然也可以根据应用场景实现RejectedExecutionHandler接口，自定义饱和策略，如记录日志或持久化存储不能处理的任务。

四、线程池的状态（5种）

其中AtomicInteger变量ctl的功能非常强大：利用低29位表示线程池中线程数，通过高3位表示线程池的运行状态

1、RUNNING：-1 << COUNT_BITS，即高3位为111，该状态的线程池会接收新任务，并处理阻塞队列中的任务；

2、SHUTDOWN： 0 << COUNT_BITS，即高3位为000，该状态的线程池不会接收新任务，但会处理阻塞队列中的任务；

3、STOP ： 1 << COUNT_BITS，即高3位为001，该状态的线程不会接收新任务，也不会处理阻塞队列中的任务，而且会中断正在运行的任务；
4、TIDYING ： 2 << COUNT_BITS，即高3位为010，该状态表示线程池对线程进行整理优化；

5、TERMINATED： 3 << COUNT_BITS，即高3位为011，该状态表示线程池停止工作；

线程状态：
1. 新建状态(New)：线程对象被创建后，就进入了新建状态。例如，Thread thread = new Thread()；
2. 就绪状态(Runnable)：也被称为“可执行状态”。线程对象被创建后，其它线程调用了该对象的start()方法，从而来启动该线程。例如，thread.start()。处于就绪状态的线程，随时可能被CPU调度执行。
3. 运行状态(Running) : 线程获取CPU权限进行执行。需要注意的是，线程只能从就绪状态进入到运行状态。
4. 阻塞状态(Blocked)  : 阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种：
  (01) 等待阻塞 -- 通过调用线程的wait()方法，让线程等待某工作的完成。
  (02) 同步阻塞 -- 线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用)，它会进入同步阻塞状态。
  (03) 其他阻塞 -- 通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时，线程会进入到阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。
5. 死亡状态(Dead)    : 线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

五、向线程池提交任务（2种）

Executor.execute(Runnable command);

ExecutorService.submit(Callable<T> task);

execute()内部实现

1.首次通过workCountof()获知当前线程池中的线程数，如果小于corePoolSize,就通过addWorker()创建线程并执行该任务；否则，将该任务放入阻塞队列；

2.如果能成功将任务放入阻塞队列中,如果当前线程池是非RUNNING状态，则将该任务从阻塞队列中移除，然后执行reject()处理该任务；如果当前线程池处于RUNNING状态，则需要再次检查线程池（因为可能在上次检查后，有线程资源被释放），是否有空闲的线程；如果有则执行该任务；

3.如果不能将任务放入阻塞队列中,说明阻塞队列已满；那么将通过addWoker()尝试创建一个新的线程去执行这个任务；如果addWoker()执行失败，说明线程池中线程数达到maxPoolSize,则执行reject()处理任务；

sumbit()内部实现

会将提交的Callable任务会被封装成了一个FutureTask对象,FutureTask类实现了Runnable接口，这样就可以通过Executor.execute()提交FutureTask到线程池中等待被执行，最终执行的是FutureTask的run方法；

比较：

两个方法都可以向线程池提交任务，execute()方法的返回类型是void，它定义在Executor接口中, 而submit()方法可以返回持有计算结果的Future对象，它定义在ExecutorService接口中，它扩展了Executor接口，其它线程池类像ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor都有这些方法。

六、线程池的关闭（2种）

ThreadPoolExecutor提供了两个方法
shutdown()
shutdownNow()

　　

1、shutdown()：不会立即终止线程池，而是要等所有任务缓存队列中的任务都执行完后才终止，但再也不会接受新的任务；

2、shutdownNow()：立即终止线程池，并尝试打断正在执行的任务，并且清空任务缓存队列，返回尚未执行的任务

七、线程池容量的动态调整

ThreadPoolExecutor提供了动态调整线程池容量大小的方法：
setCorePoolSize()
setMaximumPoolSize()

八、总结：

1、线程池中的核心线程数，当提交一个任务时，线程池创建一个新线程执行任务，直到当前线程数等于corePoolSize；如果当前线程数为corePoolSize，继续提交的任务被保存到阻塞队列中，等待被执行；如果阻塞队列满了，那就创建新的线程执行当前任务；直到线程池中的线程数达到maxPoolSize,这时再有任务来，只能执行reject()处理该任务；

2、如果执行了线程池的prestartAllCoreThreads()方法，线程池会提前创建并启动所有核心线程。