线程池

线程诞生的意义：因为进程的创建/销毁，太重量了（比较慢）

但如果近一步提高创建/销毁的频率，线程的开销也不容忽视。

有两种方法可以提高效率：
1.协程（轻量级线程）：相对于线程，把系统调度的过程省略了。

使用协程更多的是go和python

不知道协程能提升多少，防止出现bug，java一般使用线程

2.线程池：帮线程兜底，不至于很慢(就像现实生活中的“海王”)

（内存池、线程池、进程池含义类似）

在使用第一个线程的时候，提前把2，3，4，5（其余）线程创建好；

后续如果想要使用新的线程，不必重新创建，直接调用即可，没有真正的频繁创建销毁，只是从线程池里面取线程使用，等使用完了在还给线程池，这样的话创建线程的开销就减少了。

调用线程比创建新线程效率更高

1.调用线程是纯粹“用户态”的操作

2.创建新的线程 是需要“用户态+内核态”共同完成的 

内核态和用户态：

一段程序在系统内核执行 -> 内核态；

反之，用户态。

官方文档

在java标准库里面，ThreadPoolExecutor类表示线程池。

ThreadPoolExecutor类的构造方法

参数具体含义：

1. 线程数：int corePoolSize, int maximumPoolSize（核心线程数和最大线程数）

corePoolSize -> 核心线程数 -> 正式员工数

maximumPoolSize -> 最大线程数 -> 正式员工数 + 实习员工数

• 线程池允许创建的最大线程数量。
• 当工作队列满了，并且当前线程数小于最大线程数时，线程池会创建新的线程来处理任务

eg:

当核心线程处于忙碌中且有大量新的任务需要处理时，会创建实习员工线程，来帮核心线程处理；当任务数量变少时且持续一段时间，核心线程可以闲着（摸鱼），但实习员工线程全部销毁，提高了效率且节省了系统开销。

2. long keepAliveTime, TimeUnit unit（保持存活时间和存活时间的单位）

keepAliveTime：当线程池中的线程数量超过核心线程数时，多余的空闲线程在等待任务的时间超过这个值后，就会被销毁

unit：hour、min、s、ms

3. BlockingQueue<Runnable> workQueue

用来存放线程池中的任务的队列，使用Runnable来描述任务主体。

根据需要设置：

需要优先级：设置PriorityBlockingQueue

不需要优先级，并且任务数目相对恒定：使用ArrayBlockingQueue

不需要优先级，并且任务数目变动大：使用LinkedBlockingQueue

4.ThreadFactory threadFactory（线程工厂）

 通过这个工厂类创建线程（Thread）对象，工厂类里面有方法封装了new Thread的操作，同时给Thread设置了一些属性，我们想要创建线程的时候可以直接使用工厂类的方法创建。

eg：

通过静态方法来封装new操作，在这个静态方法设置不同的属性，构造对象的过程，就称为工厂模式。

5.RejectedExecutionHandler handler（拒绝策略）

当workQueue满了，并且线程池中的线程数量已经达到最大线程数时，新的任务将会被拒绝线程池会采用拒绝策略。

Executors类：工厂类

ThreadPoolExecutor使用较复杂，所以通过封装，创建了工厂类Executors；

通过这个类可以创建出不同的线程池对象，内部已经把ThreadPoolExecutor创建好并设置好参数。

eg；使用newFixedThreadPool(4)创建了固定线程数目为4的线程池，往里面添加任务。

线程池的执行流程

线程池如何设置线程数目

我们将任务分为CPU密集型和I/O密集型

CPU密集型：在cpu上执行，当线程数超过CPU核心数时，线程需要竞争CPU时间片，这会带来额外的开销，降低效率。

所以线程数目不应超过N(CPU核心数)

I/O密集型：涉及大量I/O操作，大部分都是在等I/O完成，不是执行CPU，（当一个线程在执行I/O操作时，它会阻塞，释放CPU。此时，CPU可以去执行其他线程的任务）。

I/O密集型任务的线程数可以设置得比CPU核心数多，超过N。

在实际应用中，任务往往是CPU密集型和I/O密集型的混合体。更好的方法是通过实验/测试的方法，找出合适的线程数目。

线程池的模拟实现