线程池

1. 为什么使用线程池

Java虽然内置了多线程支持，启动一个新线程非常方便，但是，每次创建线程都要操作系统资源（线程资源，栈空间等），频繁创建和销毁大量线程需要消耗大量时间。

如果复用线程，将可以复用的线程分为一组：线程池，那么我们将任务分配给这一组线程，不用频繁的创建，销毁线程。

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线程池底层原理：

1. 底层使用集合：
   LinkedList<Thread> 执行任务的线程对象。
   linkedList<Runnable> 目标执行的任务内容 ==> public void run() 方法 what will be run
   
2. 可以考虑使用【观察者模式】进行底层线程对象个数管理
  用户执行任务等待时间超时 ==> 增加 Thread 实现类
  Thread用户执行任务等待时间超时 ==> 增加 Thread 实现类
  Thread 实现类无任务等待时间超时 ==> 关闭对应的 Thread 对象
  
3. 原来线程Thread对象，执行任务之后，自动关闭线程对象
  需要将关闭操作转换为放回到线程池末尾，等待下一次任务
  【动态代理模式】 反射技术 代理对象

2. 线程池的创建

Java 标准库提供了ExecutorService 接口表示线程池，它的经典用法：

ExecutorService 接口实现类：

1. FixedThreadPool：线程数固定的线程池。
2. CachedThreadPool：线程数根据任务动态调整的线程池。
3. SingleThreadExecutor：仅单线程执行的线程池。

创建这些线程池的方法都在Executors类中（单例模式）。

newFixedThreadPool 固定线程

// 创建固定大小的线程池，线程数为3
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);

// 提交任务到线程池中，task指的是任务，通常是Runnable接口中的run方法，Runnable 是函数式接口
executor.submit(task1);
// Runnable 接口：
/*
interface Runnable{
    void run();
}
*/

// 栗子：使用Lambda表达式 提交任务
executor.submit(() -> System.out.println());
// 使用方法引用 提交任务
executor.submit(Task::task00);
executor.submit(new Task()::task01);
class Task {
    public static void task00() {
        // 方法体
    }
    public void task01() {
        
    }
}

newCachedThreadPool 根据任务动态线程数 的线程池。

// newCachedThreadPool 源码：
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, 
                                  TimeUnit.SECONDS,
                                  new SynchronousQueue<Runnable> ());
}

ScheduledThreadPool：

此方法可以接收多个任务，需要提供的任务本身固定，定期反复执行。例如：每秒刷新证券价格。

ScheduledExecutorService  ses = Executors.newScheduledThreadPool(4);

我们可以提交一次性任务，他会在指定延迟后只执行一次。

// 1秒后执行一次性任务：
ses.schedule(new Task("one-time"), 1, TimeUnit.SECONDS);

如果任务以固定的每3秒执行：

// 2秒后开始执行任务，以三秒为间隔执行：
ses.scheduleAtFixedRate(new Task("fixed-rate"), 2, 3, TimeUnit.SECONDS);

如果任务以固定三秒为间隔执行：

// 2秒后开始执行定时任务，以3秒为间隔执行：
ses.scheduleWithFixedDelay(new Task("fixed-delay"), 2, 3, TimeUnit.SECONDS);

注意： FixedRate 和 FixedDelay 的区别。

1. FixedRate：指的是任务以固定时间间隔触发，无论任务执行时间长短：

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2. FixedDelay：指的是上次任务执行完成后，等待固定时间间隔，在执行下一个任务。

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Java标准库中提供了 java.util.Timer 类，这个类也可以定期执行任务，但是，一个Timer会对应一个Thread，所以一次只能定期执行一个任务。