一、線程池簡介
在Java中，使用線程來異步執行任務。Java線程的創建與銷燬需要一定的開銷，如果我們爲每個任務創建一個新的線程來執行，這些線程的創建與銷燬將消耗大量的計算資源。Java的線程在此情況下，既是工作單元，也是執行機制。爲了減少創建線程的額外開支，將工作單元與執行機制分離不失爲一個好辦法。由此，Java線程池自然的被設計出了。
合理地使用線程池帶來極大的好處：
1）降低資源消耗：通過重複利用已創建的線程降低線程創建和銷燬帶來的開銷。
2）提高響應速度：當任務到達時，任務可以不需要等待線程創建就能立刻執行。
3）提高線程的可管理性：線程是稀缺資源，如果無限制地創建，不僅會消耗資源，而且會降低系統的穩定性，使用線程池可以進行統一分配、調優和監控。
但是，要充分發揮線程池的優點，就必須掌握其使用方法和適用條件，對其實現原理也必須瞭如指掌。下面我們主要介紹線程池的主要實現類ThreadPoolExecutor。
二、線程池的狀態
ThreadPoolExecutor中一共有5種狀態。分別是：
- RUNNING：接受新的任務並且處理阻塞隊列中的任務。
- SHUTDOWN：拒絕新的任務，但是會將阻塞隊列中的任務完成。
- STOP：拒絕新的任務，拋棄阻塞隊列中的任務，中斷正在處理的任務。
- TIDYING：所有任務都已經執行完成，線程池中活動線程爲0，阻塞隊列也爲空，此時將要調用 terminated()方法。
- TERMINATED：執行完terminated()方法，線程池處於終止狀態。
三、線程池狀態轉換
- RUNNING=》SHUTDOWN
顯示調用shutdown()方法，或者隱式調用finalize()，它裏面調用了shutdown()方法。
- RUNNING or SHUTDOWN =》STOP
顯式調用shutdownNow()方法。
- SHUTDOWN =》 TIDYING
當線程池和阻塞隊列都爲空時。
- STOP=》TIDYING
當線程池爲空是。
- TIDYING=》TERMINATED
當terminated()的hook方法執行完成時。
四、線程池參數
- corePoolSize：線程池核心線程個數
- workQueue：阻塞隊列，用於保存等待執行的任務。
- maximumPoolSize：線程池最大線程數量
- threadFactory：創建線程的工廠
- RejectedExecutionHandler：飽和策略，當隊列滿了並且活動線程數達到maximumPoolSize時採取的策略。
- keepAliveTime：存活時間，當活動線程數大於核心線程數並且處於閒置狀態，這些閒置線程能存活的最大時間。
- TimeUnit：存活時間單位。
五、線程池主要處理流程
當向線程池提交一個任務之後，線程池的主要處理流程如圖：
- 判斷核心線程池裏面線程是否已滿。如果未滿，則創建新的工作線程執行任務。如果已滿，則進入下個流程。
- 判斷工作隊列是否滿了。如果未滿，則加入工作隊列。如果滿了，進入下個流程。
- 判斷線程池線程數有沒有達到最大線程數。如果滿了，採取飽和策略。如果未滿，創建線程執行任務。
之所以採取上述的設計思路，是因爲1、3創建新線程需要獲取全局鎖，開銷很大。在ThreadPoolExecutor預熱之後，絕大部分execute()方法調用都是執行第二步，而這時不需要全局鎖的。
六、RejectedExecutionHandler策略
當隊列和線程池都滿了，必須採取一種策略處理提交的新任務。默認是AbortPolicy。java 1.5中提供了四種策略：
- AbortPolicy：直接拋出異常。
- CallerRunsPolicy：只用調用者線程來運行。
- DiscardOldestPolicy：丟棄隊列裏最近的一個任務，並執行當前任務。
- DiscardPolicy：不處理，直接丟棄。