设计目的
ExecutorService是Java并发包(java.util.concurrent)的一部分，旨在提供一种更高层次的抽象来管理线程和任务执行。它解决了手动创建和管理线程带来的复杂性和资源浪费问题，通过复用固定数量的线程池来处理大量短生命周期的任务，从而提高效率并减少系统开销。
内部工作机制
核心组件
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ThreadPoolExecutor：这是
ExecutorService的一个具体实现，负责管理和调度线程池中的线程。构造函数参数：
ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue)corePoolSize: 核心线程数，即使这些线程处于空闲状态也不会被回收（除非设置了allowCoreThreadTimeOut为true）。maximumPoolSize: 线程池中允许的最大线程数。keepAliveTime: 当线程数超过核心线程数时，多余的空闲线程在终止之前等待新任务的最长时间。workQueue: 用于保存等待执行任务的阻塞队列。- 其他可选参数还包括
ThreadFactory用于创建新线程，RejectedExecutionHandler用于处理拒绝策略等。
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ScheduledThreadPoolExecutor：支持定时和周期性任务执行，继承自
ThreadPoolExecutor并实现了ScheduledExecutorService接口。
工作流程
- 提交任务：当一个任务被提交到
ExecutorService时，首先会尝试将该任务分配给一个空闲线程。 - 创建新线程：如果没有空闲线程并且当前线程数小于核心线程数，则创建一个新的线程来处理该任务。
- 排队等待：如果当前线程数已经达到核心线程数，则任务会被放入队列等待处理。
- 扩展线程池：如果队列也满了，并且当前线程数小于最大线程数，则创建新的线程来处理新任务。
- 拒绝策略：如果线程数已经达到最大线程数，且队列已满，则根据饱和策略（如抛出异常或丢弃任务）处理拒绝的任务。
配置和使用
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选择合适的线程池类型：不同的业务场景可能需要不同类型的线程池。例如，
newFixedThreadPool适合CPU密集型任务，而newCachedThreadPool更适合I/O密集型任务。 -
合理设置线程池大小：根据应用的具体需求调整
corePoolSize和maximumPoolSize。对于CPU密集型任务，通常建议线程数等于处理器的核心数；而对于I/O密集型任务，可以适当增加线程数以充分利用I/O等待时间。 -
处理异常：确保在线程执行过程中捕获并妥善处理任何未预料到的异常，以免导致线程池中线程突然终止而影响其他任务的执行。
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关闭线程池：在不再需要线程池时调用
shutdown()方法来正常关闭它，确保所有已提交的任务都得到执行。如果需要立即停止所有正在执行的任务，可以使用shutdownNow()。
源码级别的理解
在ThreadPoolExecutor类中，有一个名为ctl的原子整数，用来同时存储线程池的状态(runState)和工作线程的数量(workerCount)。这两个值分别占用高三位和剩余的位数。通过这种方式，ThreadPoolExecutor能够高效地管理线程池的状态转换和工作线程的数量。
此外，ThreadPoolExecutor还定义了几个静态常量来表示线程池的不同运行状态（如RUNNING, SHUTDOWN, STOP等），并通过一系列私有方法来操作和检查这些状态。
总结
深入理解ExecutorService不仅有助于编写高效的并发程序，还能帮助更好地管理和调试多线程应用。通过了解其内部机制，可以根据实际需求灵活配置线程池，优化性能，并有效地处理各种并发场景下的挑战。希望这些信息能为你提供足够的深度和广度，以便你能够全面掌握ExecutorService的工作原理和技术细节。
