從 Java 5 開始，Java 提供了自己的線程池。線程池就是一個線程的容器，每次只執行額定數量的線程。 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor 就是這樣的線程池。它很靈活，但使用起來也比較複雜，本文就對其做一個介紹。
首先是構造函數。以最簡單的構造函數爲例：
public ThreadPoolExecutor(
int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue)看起來挺複雜的。這裏介紹一下。
corePoolSize 指的是保留的線程池大小。
maximumPoolSize 指的是線程池的最大大小。
keepAliveTime 指的是空閒線程結束的超時時間。
unit 是一個枚舉，表示 keepAliveTime 的單位。
workQueue 表示存放任務的隊列。
我們可以從線程池的工作過程中瞭解這些參數的意義。線程池的工作過程如下：
1、線程池剛創建時，裏面沒有一個線程。任務隊列是作爲參數傳進來的。不過，就算隊列裏面有任務，線程池也不會馬上執行它們。
2、當調用 execute() 方法添加一個任務時，線程池會做如下判斷：
a. 如果正在運行的線程數量小於 corePoolSize，那麼馬上創建線程運行這個任務；
b. 如果正在運行的線程數量大於或等於 corePoolSize，那麼將這個任務放入隊列。
c. 如果這時候隊列滿了，而且正在運行的線程數量小於 maximumPoolSize，那麼還是要創建線程運行這個任務；
d. 如果隊列滿了，而且正在運行的線程數量大於或等於 maximumPoolSize，那麼線程池會拋出異常，告訴調用者“我不能再接受任務了”。
3、當一個線程完成任務時，它會從隊列中取下一個任務來執行。
4、當一個線程無事可做，超過一定的時間（keepAliveTime）時，線程池會判斷，如果當前運行的線程數大於 corePoolSize，那麼這個線程就被停掉。所以線程池的所有任務完成後，它最終會收縮到 corePoolSize 的大小。
這樣的過程說明，並不是先加入任務就一定會先執行。假設隊列大小爲 10，corePoolSize 爲 3，maximumPoolSize 爲 6，那麼當加入 20 個任務時，執行的順序就是這樣的：首先執行任務 1、2、3，然後任務 4~13 被放入隊列。這時候隊列滿了，任務 14、15、16 會被馬上執行，而任務 17~20 則會拋出異常。最終順序是：1、2、3、14、15、16、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13。下面是一個線程池使用的例子：
public static void main(String[] args) {
BlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingQueue<Runnable>();
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 1, TimeUnit.DAYS, queue);
for (int i = 0; i < 20; i++) {
executor.execute(new Runnable() {
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(String.format("thread %d finished", this.hashCode()));
}
});
}
executor.shutdown();
}
對這個例子的說明如下：
1、BlockingQueue 只是一個接口，常用的實現類有 LinkedBlockingQueue 和 ArrayBlockingQueue。用 LinkedBlockingQueue 的好處在於沒有大小限制。這樣的話，因爲隊列不會滿，所以 execute() 不會拋出異常，而線程池中運行的線程數也永遠不會超過 corePoolSize 個，keepAliveTime 參數也就沒有意義了。
2、shutdown() 方法不會阻塞。調用 shutdown() 方法之後，主線程就馬上結束了，而線程池會繼續運行直到所有任務執行完纔會停止。如果不調用 shutdown() 方法，那麼線程池會一直保持下去，以便隨時添加新的任務。
到這裏對於這個線程池還只是介紹了一小部分。ThreadPoolExecutor 具有很強的可擴展性，不過擴展它的前提是要熟悉它的工作方式。後面的文章將會介紹如何擴展 ThreadPoolExecutor 類。
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor 類提供了豐富的可擴展性。你可以通過創建它的子類來自定義它的行爲。例如，我希望當每個任務結束之後打印一條消息，但我又無法修改任務對象，那麼我可以這樣寫：
除了 afterExecute 方法之外，ThreadPoolExecutor 類還有 beforeExecute() 和 terminated() 方法可以重寫，分別是在任務執行之前和整個線程池停止之後執行。
除了可以添加任務執行前後的動作之外， ThreadPoolExecutor 還允許你自定義當添加任務失敗後的執行策略。你可以調用線程池的 setRejectedExecutionHandler() 方法，用自定義的 RejectedExecutionHandler 對象替換現有的策略。 ThreadPoolExecutor 提供 4 個現有的策略，分別是：
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy：表示拒絕任務並拋出異常
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：表示拒絕任務但不做任何動作
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：表示拒絕任務，並在調用者的線程中直接執行該任務
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：表示先丟棄任務隊列中的第一個任務，然後把這個任務加進隊列。
這裏是一個例子：
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(size, maxSize, 1, TimeUnit.DAYS, queue);
executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());
除此之外，你也可以通過實現 RejectedExecutionHandler 接口來編寫自己的策略。下面是一個例子：
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 1, TimeUnit.SECONDS, queue,
new RejectedExecutionHandler() {
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
System.out.println(String.format("Task %d rejected.", r.hashCode()));
}
}
);內部結構如下所示：
從中可以發現ThreadPoolExecutor就是依靠BlockingQueue的阻塞機制來維持線程池，當池子裏的線程無事可幹的時候就通過workQueue.take()阻塞住。
其實可以通過Executes來學學幾種特殊的ThreadPoolExecutor是如何構建的。
- public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
- return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
- 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
- new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
- }
newFixedThreadPool就是一個固定大小的ThreadPool
- public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
- return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
- 60L, TimeUnit.SECONDS,
- new SynchronousQueue<Runnable>());
- }
newCachedThreadPool比較適合沒有固定大小並且比較快速就能完成的小任務，沒必要維持一個Pool，這比直接new Thread來處理的好處是能在60秒內重用已創建的線程。
其他類型的ThreadPool看看構建參數再結合上面所說的特性就大致知道它的特性