金华Java 并发类库提供的线程池有哪几种-分别有什么特点
金华Java 并发类库提供的线程池有哪几种-分别有什么特点

通常开发者都是利用Executors提供的通用线程池创建方法，去创建不同配置的线程池，主要区别在于不同的ExecutorService类型或者不同的初始参数。

　　Executors目前提供了5种不同的线程池创建配置：

　　（1）、newCachedThreadPool()，它是一种用来处理大量短时间工作任务的线程池，具有几个鲜明特点：它会试图缓存线程并重用，当无缓存线程可用时，就会创建新的工作线程；如果线程闲置的时间超过60秒，则被终止并移出缓存；长时间闲置时，这种线程池，不会消耗什么资源。其内部使用SynchronousQueue作为工作队列。

　　（2）、newFixedThreadPool(int nThreads)，重用指定数目（nThreads）的线程，其背后使用的是无界的工作队列，任何时候最多有nThreads个工作线程是活动的。这意味着，如果任务数量超过了活动队列数目，将在工作队列中等待空闲线程出现；如果有工作线程退出，将会有新的工作线程被创建，以补足指定的数目nThreads。

　　（3）、newSingleThreadExecutor()，它的特点在于工作线程数目被限制为1，操作一个无界的工作队列，所以它保证了所有任务的都是被顺序执行，最多会有一个任务处于活动状态，并且不允许使用者改动线程池实例，因此可以避免其改变线程数目。

　　（4）、newSingleThreadScheduledExecutor()和newScheduledThreadPool(int corePoolSize)，创建的是个ScheduledExecutorService，可以进行定时或周期性的工作调度，区别在于单一工作线程还是多个工作线程。

　　（5）、newWorkStealingPool(int parallelism)，这是一个经常被人忽略的线程池，Java 8才加入这个创建方法，其内部会构建ForkJoinPool，利用Work-Stealing算法，并行地处理任务，不保证处理顺序。

　　线程池的内部工作原理？

　　（1）、**工作队列负责存储用户提交的各个任务，这个工作队列，可以是容量为0的SynchronousQueue（如：newCachedThreadPool），也可以是LinkedBlockingQueue（如newFixedThreadPool）；

　　private final BlockingQueue<Runnable>workQueue;

　　（2）、**内部的“线程池”，这是指保持工作线程的集合，线程池需要在运行过程中管理线程创建、销毁。例如，对于带缓存的线程池，当任务压力较大时，线程池会创建新的工作线程。当业务压力退去，线程池会在闲置一段时间后结束线程；

　　//线程池的工作线程被抽象为静态内部类Worker，基于AQS实现。

　　private final HashSet<Worker>workers=new HashSet<>();

　　（3）、ThreadFactory提供上面所需要的创建线程逻辑；

　　（4）、**如果任务提交时被拒绝，比如线程池已经处于SHUTDOWN状态，需要为其提供处理逻辑，Java标准库提供了类似ThreadPoolExecutor、AbortPolicy等默认实现，也可以按照实际需求自定义。

　　线程池的基本组成部分

　　从上面的分析，就可以看出线程池的几个基本组成部分，基本都体现在线程池的构造函数中。如：

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

　　(1)、corePoolSize:所谓的核心线程数，可以大致理解为长期驻留的线程数目（除非设置了allowCoreThreadTimeOut）。对于不同的线程池，这个值可能会有很大区别，比如newFixedThreadPool会将其设置为nThreads，而对于newCachedThreadPool则是为0。

　　(2)、maximumPoolSize，顾名思义，就是线程不够时能够创建的最大线程数。同样进行对比，对于newFixedThreadPool，当然就是nThreads，因为其要求是固定大小，而newCachedThreadPool则是Integer.MAX_VALUE。

　　(3)、keepAliveTime和TimeUnit，这两个参数指定了额外的线程能够闲置多久，显然有些线程池不需要它。

　　(4)、workQueue，工作队列，必须是BlockingQueue。

　　通过配置不同的参数，我们就可以创建出行为大相径庭的线程池，这就是线程池高度灵活性的基础。

　　线程池大小的选择策略:

　　①、如果我们的任务主要是进行计算，那么就意味着CPU的处理能力是稀缺的资源，我们能够通过大量增加线程数提高计算能力吗？往往是不能的，如果线程太多，反倒可能导致大量的上下文切换开销。所以，这种情况下，通常建议按照CPU核的数目N或者N+1。

　　②、如果是需要较多等待的任务，例如I/O操作比较多，可以参考：

　　线程数=CPU核数×（1+平均等待时间/平均工作时间）

　　上面是仅仅考虑了CPU等限制，实际还可能受各种系统资源限制影响。不要把解决问题的思路全部指望到调整线程池上，很多时候架构上的改变更能解决问题。

　　请介绍类加载过程，什么是双亲委派模型？

　　一般来说，我们把Java的类加载过程分为三个主要步骤：加载、链接、初始化。

　　（1）、加载阶段（Loading），它是Java将字节码数据从不同的数据源读取到JVM中，并映射为JVM认可的数据结构（Class对象）；加载阶段是用户参与的阶段，我们可以自定义类加载器，去实现自己的类加载过程。

　　（2）、链接（Linking），这是核心的步骤，把原始的类定义信息平滑地转化入JVM运行的过程中。这里可进一步细分为三个步骤：

　　验证（Verification），JVM需要核验字节信息是符合Java虚拟机规范的；

　　准备（Preparation），创建类或接口中的静态变量，并初始化静态变量的初始值。但这里的“初始化”和下面的显式初始化阶段是有区别的，侧重点在于分配所需要的内存空间，不会去执行的JVM指令。

　　解析（Resolution），在这一步会将常量池中的符号引用（symbolic reference）替换为直接引用。

　　（3）、初始化阶段（initialization），这一步真正去执行类初始化的代码逻辑。

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