1、作用

线程复用、控制最大并发数、管理线程。线程池做的工作主要是控制运行的线程的数量，处理过程中将任务放入队列，然后在线程创建后启动这些任务，如果线程数量超过了设置的线程最大数量，超出数量的线程排队等候，等其他线程执行完毕，在从队列中取出任务来执行。

2、线程复用

每一个Thread的类都有一个start()方法。当调用start启动线程时Java虚拟机会调用该类的run()方法。那么该类的run()方法中就是调用了Runnable对象的run()方法。我们可以据需重写Thread类，在其start方法中添加不断循环调用传递过来的Runnable对象。这就是线程池的实现原理。循环方法中不断获取Runnable是用Queue实现的，在获取下一个Runnable之前可以是阻塞的。

3、线程池的组成

一般的线程池主要分为以下4个组成部分：

  1. 线程池管理器：用于创建并管理线程池；
  2. 工作线程：线程池中的线程；
  3. 任务接口：每个任务必须实现的接口，用于工作线程调度其运行；
  4. 任务队列：用于存放待处理的任务，提供一种缓冲机制；

Java中的线程池是通过Executor框架实现的，该框架中用到了Executor，Executors，ExecutorService，ThreadPoolExecutor，Callable和Future、FutureTask这几个类。ThreadPoolExecutor的构造方法如下：

/**
* @param corePoolSize 指定线程池中的线程数量
* @param maximumPoolSize 指定线程池中的最大线程数量
* @param keepAliveTime 当前线程池数量超过 corePoolSize 时，多余的空闲线程的存活时间，超过这个时间的空闲线程会被销毁
* @param unit keepAliveTime 的单位
* @param workQueue 任务队列，被提交但尚未被执行的任务
*/
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, 
	                       BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
    // threadFactory 线程工厂，用于创建线程，一般用默认的即可
    // handler 拒绝策略，当任务太多来不及处理，如何拒绝任务
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
         	Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
}

4、Java线程池的工作过程

  1. 线程池刚创建时，里面没有一个线程。任务队列是作为参数传进来的。不过，就算队列里面有任务，线程池也不会马上执行他们。

  2. 当调用execute()方法添加一个任务时，线程池会做如下判断：

    • 如果正在运行的线程数量小于corePoolSize，那么马上创建线程运行这个任务；
    • 如果正在运行的线程数量大于或等于corePoolSize，那么将这个任务放入队列；
    • 如果这个时候队列满了，而且正在运行的线程数量小于maximumPoolSize，那么还是要创建非核心线程立即运行这个任务；
    • 如果队列满了，而且正在运行的线程数量大于或等于maximumPoolSize，那么线程池会抛出异常RejectExecutionException。

  3. 当一个线程完成任务时，它会从队列中取下一个任务来执行。

  4. 当一个线程无事可做，超过一定的时间（keepAliveTime）时，线程池会判断，如果当前运行的线程数大于corePoolSize，那么这个线程就会被停掉。所以线程池的所有任务完成后，它最终会收缩到corePoolSize的大小。

5、拒绝策略

线程池中的线程已经用完了，无法继续为新任务服务，同时，等待队列页已经排满了，再也塞不下新任务了。这时候我们就需要拒绝策略机制合理的处理这个问题。

JDK内置的拒绝策略如下：

  1. AbortPolicy：直接抛出异常，阻止系统正常运行。
  2. CallerRunsPolicy：只要线程池未关闭，该策略直接在调用者线程中，运行当前被丢弃的任务。显然这样做不会真的丢弃任务，但是，任务提交线程的性能极有可能会急剧下降。
  3. DiscardOldestPolicy：丢弃最老的一个请求，也就是即将被执行的一个任务，并尝试再次提交当前任务。
  4. DiscardPolicy：该策略默默地丢弃无法处理的任务，不予任何处理。如果允许任务丢失，这是最好的方案。

以上内置拒绝策略均实现了RejectedExecutionHandler接口，若以上策略仍无法满足实际需要，完全可以自己扩展RejectedExecutionHandler接口。