任务和线程池

##无限制创建线程的缺点
线程生命周期的开销：创建和关闭一个线程会消耗时间
资源消耗量：若可运行线程数大于可用处理器数，则多的线程会空闲，给垃圾回收带来压力
稳定性：创建线程的限制数量，要综合考虑JVM启动参数，每个线程请求栈的大小，以及底层操作系统的线程限制（如华为手机系统限制500）。否则，很容易导致OOM

线程池（Executor）

任务（Task）：离散的工作单元，是独立的活动，不依赖其他任务的状态。如java中的Runnable

任务取消：若任务外部代码能够在任务自然完成之前，将其更改为完成状态，则这个任务就是可取消的。
可取消的任务必须有自己的取消策略，包括外部代码如何请求取消，任务自身在何时检查取消请求的到达，以及如何响应取消请求（如通过一个volatile类型变量标志取消，轮训检查该标志）。另外对于阻塞类型的请求任务方法，应该支持线程中断机制来保证任务可取消，在响应中断的策略中，有传递异常或保存中断状态两种方法。

任务不可取消：有些任务虽然可以调用可中断的阻塞方法，但必须在发现中断后进行重试，注意不要引起无限循环。

    class PrimeProducer extends  Thread {
        private final BlockingQueue<BigInteger> queue;

        public PrimeProducer(BlockingQueue<BigInteger> queue) {
            this.queue = queue;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                BigInteger p = BigInteger.ONE;
                while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                    queue.put(p = p.nextProbablePrime());
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                /**
                 * 允许线程退出
                 */
            }
        }

        public void cancel() {
            interrupt();
        }
    }

Callable：可携带结果的任务
Future：可以获取任务结果，可调用cancel取消任务，已经提交但还未开始执行的任务则不会再执行，如果子任务已经开始执行了，但是还没有执行结束，根据mayInterruptIfRunning的值，如果mayInterruptIfRunning = true，那么会中断执行任务的线程，然后返回true，如果参数为false，会返回true，不会中断执行任务的线程

线程池（Executor) ：基于生产者/消费者模式，对任务（Task）进行了抽象和封装，用于异步任务的执行，并支持不同类型的任务执行策略(FIFO,LIFO,优先级)，对任务提交和任务执行解耦。

如何定制线程池大小？
线程池的长度应该由配置动态提供，综合考虑CPU数量，计算环境，资源预算等。对于不同类别的任务，可以考虑使用多个线程池，每个线程池可以根据不同任务类型（计算，I/O，混合操作）进行调节。
计算密集型任务(N(cpu)+ 1)：确保有一个额外的线程，可以保证CPU处理周期不会中断
I/O等阻塞类型任务：要考虑任务花费在等待的时间和计算的时间比率。内存资源，文件句柄，套接字句柄，数据库连接数等

线程池好处：

1 重用线程：可以重用已存在的线程，而不是创建新的，减少创建，关闭线程的资源开销
2 高响应性：新任务到达时，工作线程已经有了，不会因为需要重新创建线程而延迟新任务的执行
3 稳定性：通过合理调整线程池大小，可以让cpu工作保持稳定，防止过多线程竞争资源

线程池的生命周期：

运行 -> 关闭 -> 终止
线程池关闭方法：
shutdown：平缓的关闭，停止提交新任务，等待完成所有已提交的执行中的任务和尚未执行的任务。
shutdownNow：强制关闭，取消所有运行中的任务和尚未执行的任务

Executors静态工厂方法提供的四种线程池：

newFixedThreadPool：定长线程池。每提交一个任务则创建一个线程，直到最大长度，保持长度不变。

newCachedThreadPool：可缓存的线程池。长度不限制，每当任务增加，则灵活创建新线程，若长度超过了处理需要，则回收空闲线程。

newSingleThreadExecutor: 单线程的串行执行任务，执行策略有FIFO，LIFO，优先级

newScheduleThreaPool：定长线程池，且支持定时和周期性任务执行。
Timer也可以支持定时执行任务，但只创建唯一的线程来执行所有的timer任务，若任务很耗时，则会影响其他timer任务的时效准确性。且若一个timer任务出现异常，将导致所有任务都不能再执行了。因此采用ScheduleThreaPool更好。

ThreadPoolexecutor实现定制化线程池

核心池大小：线程池维护的核心线程数，有任务提交时才开始创建
最大池大小：若线程池内线程数超过核心池大小，有任务提交时新建线程，但不会超过该数
存活时间：若一个线程已经闲置的时间超过了存活时间，则将被回收，若当前超过了核心池大小，则终止它
任务队列：一个BlockingQueue来实现任务队列。可以实现为有限队列，无限队列和同步移交
newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor是采用一个无限的LinkBlockingQueue。比较好的方式是采用有限队列（ArrayBlockingQueue,PriorityBlocking)避免资源耗尽，但必须有饱和策略（提交任务时抛出异常/抛弃最低优先级任务，执行新任务等）。
newCachedThreadPool则采用SynchronousQueue，即同步移交的方式.SynchronousQueue没有容量，是无缓冲等待队列，是一个不存储元素的阻塞队列，会直接将任务交给消费者，必须等队列中的添加元素被消费后才能继续添加新的元素.
以上的任务队列都是以FIFO顺序执行，也可以通过传入PriorityBlockingQueue（任务实现Comparable）来通过优先级排序执行。

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