一、序言
当我们需要使用线程的时候，我们可以新建一个线程，然后显式调用线程的start()方法，这样实现起来非常简便，但在某些场景下存在缺陷：如果需要同时执行多个任务（即并发的线程数量很多），频繁地创建线程会降低系统的效率，因为创建和销毁线程均需要一定的时间。
线程池可以使线程得到复用，所谓线程复用就是线程在执行完一个任务后并不被销毁，该线程可以继续执行其他的任务。java.lang.concurrent包中的Executors类为我们创建线程池提供了方便。
二、Executors的简单使用示例
此处我们先来看一个简单的例子，如下：
package com.soft;import java.util.concurrent.ExecutionException;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class ExecutorsDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {// ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();// ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool(); ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5); Thread.sleep(5*1000);//方便监控工具能捕获到 for (int i = 0; i < 10; i++) { final int no = i; Runnable runnable = new Runnable() { public void run() { try { System.out.println("into" + no); Thread.sleep(1000L); System.out.println("end" + no); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }; executor.execute(runnable);//ExecutorService有一个execute()方法，这个方法的参数是Runnable类型，通过execute(Runnable)方法即可将一个任务添加到线程池，任务的执行方法是Runnable类型对象的run()方法。 }//End for executor.shutdown(); System.out.println("Thread Main End!"); }}
其运行结果如下：
into0into3Thread Main End!into4into1into2end0into5end3end1end4into8into6into7end2into9end5end7end8end6end9
解说：这个例子应该很容易看懂，从运行结果来看，在任意某一时刻只有5个线程在执行，这是因为上述代码通过Executors.newFixedThreadPool(5)语句创建了一个固定长度的线程池（长度为5），一个结束之后另再一个才开始执行。
三、Executors提供的线程池
Executors是线程的工厂类，也可以说是一个线程池工具类，它调用其内部静态方法（如newFixedThreadPool()等）即可创建一个线程池，通过参数设置，Executors提供不同的线程池机制。
四、简述线程池的属性
五、详解ThreadPoolExecutor
上文提到可以通过显式的ThreadPoolExecutor构造函数来构造特定形式的线程池，ThreadPoolExecutor是java.util.concurrent包以内部线程池的形式对外提供线程池管理、线程调度等服务，此处我们来了解一下ThreadPoolExecutor
（1）一般使用方式：
ExecutorService exec = new ThreadPoolExecutor(8, 8, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>(100), new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
下文详解此示例涉及的一些内容
（2）构造函数的声明：
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler) { if (corePoolSize < 0 || maximumPoolSize <= 0 || maximumPoolSize < corePoolSize || keepAliveTime < 0) throw new IllegalArgumentException(); if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null) throw new NullPointerException(); this.corePoolSize = corePoolSize; this.maximumPoolSize = maximumPoolSize; this.workQueue = workQueue; this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime); this.threadFactory = threadFactory; this.handler = handler; }
（3）函数参数说明：
| 参数名 | 代表含义 |
| corePoolSize | 线程池的基本大小（核心线程池大小） |
| maximumPoolSize | 线程池的最大大小 |
| keepAliveTime | 线程池中超过corePoolSize数目的空闲线程的最大存活时间 |
| unit | keepAliveTime参数的时间单位 |
| workQueue | 任务阻塞队列 |
| threadFactory | 新建线程的工厂 |
| handler | 当提交的任务数超过maxmumPoolSize与workQueue之和时，任务会交给RejectedExecutionHandler来处理 |
进一步解说：
A、当提交新任务时，若线程池大小小于corePoolSize，将创建一个新的线程来执行任务，即使此时线程池中存在空闲线程；
B、当提交新任务时，若线程池达到corePoolSize大小，新提交的任务将被放入workQueue中，等待线程池调度执行；
C、当提交新任务时，若workQueue已满，且maximumPoolSize>corePoolSize，将创建新的线程来执行任务；
D、当提交新任务时，若任务总数超过maximumPoolSize，新提交的任务将由RejectedExecutionHandler来处理；
E、当线程池中的线程数超过corePoolSize时，若线程的空闲时间达到keepAliveTime，则关闭空闲线程
（4）任务阻塞队列选择机制
（5）简述SynchronousQueue
注：此处贴出SynchronousQueue的使用示例，示例中使用了Semaphore，更多关于SynchronousQueue及Semaphore的内容请参考其他文章
package com.test;import java.util.concurrent.Semaphore;import java.util.concurrent.SynchronousQueue;/* * 程序中有10个线程来消费生成者产生的数据，这些消费者都调用TestDo.doSome()方法去进行处理， * 每个消费者都需要一秒才能处理完，程序应保证这些消费者线程依次有序地消费数据，只有上一个消费者消费完后， * 下一个消费者才能消费数据，下一个消费者是谁都可以，但要保证这些消费者线程拿到的数据是有顺序的。 */public class SynchronousQueueTest { public static void main(String[] args) { System.out.println("begin:" + (System.currentTimeMillis() / 1000)); // 定义一个Synchronous final SynchronousQueue<String> sq = new SynchronousQueue<String>();// 定义一个数量为1的信号量，其作用相当于一个互斥锁 final Semaphore sem = new Semaphore(1);for (int i = 0; i < 10; i++) { new Thread(new Runnable() { public void run() { try { sem.acquire(); String input = sq.take(); String output = TestDo.doSome(input);//内部类 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":" + output); sem.release(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }).start(); } for (int i = 0; i < 10; i++) { String input = i + ""; //此处将i变成字符串 try { sq.put(input); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }//End main }class TestDo { public static String doSome(String input) { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } String output = input + ":" + (System.currentTimeMillis() / 1000); return output; }}
上述代码的运行结果如下：
begin:1458954798Thread-0:0:1458954799Thread-1:1:1458954800Thread-2:2:1458954801Thread-3:3:1458954802Thread-4:4:1458954803Thread-5:5:1458954804Thread-6:6:1458954805Thread-7:7:1458954806Thread-8:8:1458954807Thread-9:9:1458954808
从上述结果看，上例在任意某一时刻只有一个线程在执行，且只有前一个线程执行完下一个线程才开始
六、饱和策略（线程池任务拒绝策略）
上文提到ThreadPoolExecutor构造函数的RejectedExecutionHandler handler参数，该参数表示当提交的任务数超过maxmumPoolSize与workQueue之和时，任务会交给RejectedExecutionHandler来处理，此处我们来具体了解一下
（1）四种饱和策略
（2）源码分析：
RejectedExecutionHandler这个接口是用来处理被丢弃的线程的异常处理接口，其源码如下：
public interface RejectedExecutionHandler{ //被线程池丢弃的线程处理机制 public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) ;}
AbortPolicy（中止策略）继承RejectedExecutionHandler接口，其源码如下：
public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler{ public AbortPolicy(){} //直接抛出异常 public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) { throw new RejectedExecutionException("Task"+r.toString()+"rejected from"+executor.toString()); } }
我们可以自己实现RejectedExecutionHandler接口，将实现类作为线程丢弃处理类，代码如下：
package com.test;import java.util.concurrent.RejectedExecutionHandler;import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;public class RejectedExecutionHandlerDemo implements RejectedExecutionHandler{ @Override public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("线程信息"+r.toString()+"被遗弃的线程池："+executor.toString()); } }
七、定制ThreadPoolExecutor
（1）通过修改参数的方式达到定制目的
（2）通过自定义方式（封装各种参数）达到定制目的
示例（摘自网络）：
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.RejectedExecutionHandler; import java.util.concurrent.ThreadFactory; import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; public class CustomThreadPoolExecutor { private ThreadPoolExecutor pool = null; /** * 线程池初始化方法 * * corePoolSize 核心线程池大小----10 * maximumPoolSize 最大线程池大小----30 * keepAliveTime 线程池中超过corePoolSize数目的空闲线程最大存活时间----30+单位TimeUnit * TimeUnit keepAliveTime时间单位----TimeUnit.MINUTES * workQueue 阻塞队列----new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10)====10容量的阻塞队列 * threadFactory 新建线程工厂----new CustomThreadFactory()====定制的线程工厂 * rejectedExecutionHandler 当提交任务数超过maxmumPoolSize+workQueue之和时, * 即当提交第41个任务时(前面线程都没有执行完,此测试方法中用sleep(100)), * 任务会交给RejectedExecutionHandler来处理 */ public void init() { pool = new ThreadPoolExecutor( 10, 30, 30, TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10), new CustomThreadFactory(),new CustomRejectedExecutionHandler()); } public void destory() { if(pool != null) { pool.shutdownNow(); } } public ExecutorService getCustomThreadPoolExecutor() { return this.pool; } private class CustomThreadFactory implements ThreadFactory { private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0); @Override public Thread newThread(Runnable r) { Thread t = new Thread(r); String threadName = CustomThreadPoolExecutor.class.getSimpleName() + count.addAndGet(1); System.out.println(threadName); t.setName(threadName); return t; } } private class CustomRejectedExecutionHandler implements RejectedExecutionHandler { @Override public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) { // 记录异常 // 报警处理等 System.out.println("error............."); } } // 测试构造的线程池 public static void main(String[] args) { CustomThreadPoolExecutor exec = new CustomThreadPoolExecutor(); // 1.初始化 exec.init(); ExecutorService pool = exec.getCustomThreadPoolExecutor(); for(int i=1; i<100; i++) { System.out.println("提交第" + i + "个任务!"); pool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try { Thread.sleep(300); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("running====="); } }); } // 2.销毁----此处不能销毁,因为任务没有提交执行完,如果销毁线程池,任务也就无法执行了 // exec.destory(); try { Thread.sleep(10000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
我们可以看到上述代码是通过init()方法对ThreadPoolExecutor构造函数进行了一些自定义设置，getCustomThreadPoolExecutor()方法返回init()方法配置的ThreadPoolExecutor对象实例（即线程池引用）
补充：
ThreadPoolExecutor构造函数有一个参数ThreadFactory threadFactory，前文提到该参数是新建线程的工厂，此处进一步解说该参数。
ThreadFactory是java.util.concurrent包下创建线程工厂的接口，ThreadFactory接口源码如下：
public interface ThreadFactory { Thread newThread(Runnable r); }
JDK线程池：Executors.newSingleThreadExecutor、Executors.newFixedThreadPool等由一个ThreadFactory来创建新的线程，默认情况下为Executors.defaultThreadFactory()，我们可以采用自定义的ThreadFactory工厂，增加对线程创建与销毁等更多的控制（比如上述代码中的内部类CustomThreadFactory即为新建线程的模板）
此处简单提及一下，读者欲了解更多内容可以参考以下文章
（1）http://guojuanjun.blog.51cto.com/277646/650981/
（2）http://ifeve.com/customizing-concurrency-classes-4/
八、扩展ThreadPoolExecutor
九、源码视角
从源码视角分析Executors、ThreadPoolExecutor、ExecuteService、Executor之间的关系，此处简单提及，读者可查看下一节“参考资料”以了解相关内容
（1）Executors
从Java5开始新增了Executors类，它有几个静态工厂方法用来创建线程池，这些静态工厂方法返回一个ExecutorService类型的值，此值即为线程池的引用。
（2）Executor
Executor是一个接口，里面只有一个方法
public interface Executor { void execute(Runnable command);}
（3）ExecuteService
ExecuteService也是一个接口，其定义如下：
public interface ExecutorService extends Executor {...}
（4）ThreadPoolExecutor继承AbstractExecutorService，AbstractExecutorService实现ExecutorService接口
public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService {...}
public abstract class AbstractExecutorService implements ExecutorService {...}
十、ExecutorService的生命周期
在本文最开始的那个示例中，有一句代码，如下：
executor.shutdown();
该语句并不是终止线程的运行，而是禁止在这个executor中添加新的任务，下文描述了该语句对于ExecutorService的意义。
十一、参考资料
本文仅简单阐述了Java并发中关于Executors及ThreadPoolExecutor的内容，此处贴出一些优质文章以供读者阅览
（1）http://blog.csdn.net/xiamizy/article/details/40781939
（2）http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3932921.html
（3）http://www.cnblogs.com/yezhenhan/archive/2012/01/07/2315645.html