线程池正确用法

背景

 对于java开发从业人员来说，并发编程是绕不开的话题，juc并发包下提供了一系列多线程场景解决方案。
 随着jdk1.8的普及，多线程处理问题，除了使用使用线程池(ExecutorService)，很多人选择了parallelStream() 并行流，底层使用forkjoin实现并行处理。
 那么并行和并发又有什么区别？究竟改如何选择？滥用时又会有什么影响？
  这些问题我分以下几篇文章进行详细说明：
  1. 多线程并发和并行的区别
  2. parallelStream()并行滥用的后果
  3. forkjoin和forkjoinpool讲解
  4. 线程池正确用法(本文)

为什么用线程池

• 用线程池之前有一个问题，就是为什么用多线程？
  由于io等待存在，单线程在web开发上是对cpu极大的浪费（tomcat就是线程池的），多线程是必须的。
• 线程池解决的问题

1. 减小线程池创建和销毁销毁的性能（java线程是内核创建）
2. 线程池提供了队列，当任务多时可以合理使用cpu和内存
3. 线程池提供定时调用功能
4. 线程池提供拒绝策略， 超过预定符合时，可以执行预定逻辑
   以上这些都是直接使用多线程很难实现的。

线程池参数说明

Alibaba的p3c规范中，不建议使用系统默认的4中线程池。以下是创建线程池的参数列表，

public ThreadPoolExecutor(
int corePoolSize, //第1个参数
int maximumPoolSize, //第2个参数
long keepAliveTime, //第3个参数
TimeUnit unit, //第4个参数
BlockingQueue<Runnable> workQueue, //第5个参数
ThreadFactory threadFactory, //第6个参数
RejectedExecutionHandler handler //第7个参数
)


• 第1个参数 ：corePoolSize 表示常驻核心线程数。如果等于0，则任务执行完成后，没有任何请求进入时销毁线程池的线程；如果大于0，即使本地任务执行完毕，核心线程也不会被销毁。这个值的设置非常关键，设置过大会浪费资源，设置的过小会导致线程频繁地创建或销毁。
• 第2个参数：maximumPoolSize 表示线程池能够容纳同时执行的最大线程数。从上方的示例代码中第一处来看，必须大于或等于1。如果待执行的线程数大于此值，需要借助第5个参数的帮助。缓存在队列中。如果maximumPoolSize 与corePoolSize 相等，即是固定大小线程池。
• 第3个参数：keepAliveTime 表示线程池中的线程空闲时间，当空闲时间达到KeepAliveTime 值时，线程被销毁，直到剩下corePoolSize 个线程为止，避免浪费内存和句柄资源。在默认情况下，当线程池的线程大于corePoolSize 时，keepAliveTime 才会起作用。但是ThreadPoolExecutor的allowCoreThreadTimeOut 变量设置为ture时，核心线程超时后也会被回收。
• 第4个参数：TimeUnit 表示时间单位。keepAliveTime 的时间单位通常是TimeUnit.SECONDS。
• 第5个参数: workQueue 表示缓存队列。当请求的线程数大于maximumPoolSize时，线程进入BlockingQueue 阻塞队列。后续示例代码中使用的LinkedBlockingQueue 是单向链表，使用锁来控制入队和出对的原子性，两个锁分别控制元素的添加和获取，是一个生产消费模型队列。
• 第6个参数：threadFactory 表示线程工厂。它用来生产一组相同任务的线程。线程池的命名是通过给这个factory增加组名前缀来实现的。在虚拟机栈分析时，就可以知道线程任务是由哪个线程工厂产生的。
• 第7个参数：handler 表示执行拒绝策略的对象。当超过第5个参数workQueue的任务缓存区上限的时候，就可以通过该策略处理请求，这是一种简单的限流保护。友好的拒绝策略可以使如下三种：
  1. 保存到数据库进行削峰填谷。在空闲的时候再拿出来执行。
  2. 转向某个提示页面。
  3. 打印日志。

线程池使用注意事项

1. 线程池中使用ThreadLocal时，一定要记得remove。否则线程重复使用，会获取到上次执行残留的ThreadLocal
2. 合理设置线程池和等待队列的大小
   • 线程池太小无法有效利用cpu
   • 线程池过大，会浪费内存，并且cpu切换消耗时间
   • 根据当前业务量设置workQueue的大小
3. 避免线程池创建和释放的滥用
   线程池尽量使用工具类后者项目初始化时创建，避免业务每次请求都创建线程池，这样线程池既没有启动节省资源作用，反而没有合理释放，浪费资源。