线程池的线程数目如何确定？设定成几合适？（最易错！）

先来谈谈线程池

了解线程池之前，你有哪些熟知的线程池有哪些呢？

String（字符串常量池），MySQL JDBC，数据库连接池（DataSource）；通过对他们的了解，大概知道了出现池的主要目的——减少不必要的开销，提高效率；

为什么出现了线程池呢？

线程出现的目的是因为进程太重量级了，导致创建线程或者销毁进程效率很低，而线程就是为了资源共享，新的线程复用之前的资源，就提高了效率，但是如果线程创建/销毁的速率非常高，那么线程的创建/销毁带来的开销就是不可忽略的；

线程池的基本原理是什么？

这就像DataSource一样，再建立连接之后，同时也会保留之前的一些连接，后面若在需要建立连接，直接从池子中取就OK，这样也就减少了重新建立连接的开销；

造一个池子，里面创建很多线程，当再次需要执行任务的时候，就不用再创建线程了，而是直接从池子中取出一个现成的线程供使用，即使该线程完成了任务，也不销毁线程，而是继续呆在线程池里准备迎接下一个任务；

为什么从池子中取，要比创建线程快？

创建线程的确需要申请一点资源，但这已经很少，很快了~但是，创建线程，是要在操作系统内核中完成的，涉及到用户态向内核态的切换操作，这个操作需要一定的开销；应用程序创建线程的是需要通过系统调用来完成的，进入操作系统内核中执行，也就是说，线程本质上就是PCB，是内核中的数据结构；

所以这个过程大概是这样的：引用程序发起创建线程的行为，内核接到指令，在内核中完成PCB的创建，再把PCB加入调度队列中，最后返回给应用程序；(如下图)

所以创建线程，是在内核中完成的，需要经历用户态->内核态的转变，而从线程池中取线程，把线程放回线程池，这一套操作是纯用户态的逻辑

线程池有什么优点？

减少线程创建和销毁带来性能上的开销
提高效率，当任务来时，可以直接使用线程，不用等待创建
方便线程并发数的管控。因为线程若是无限制的创建，可能会导致内存占用过多而产生OOM，并且会造成cpu过度切换。使用线程池可以进行统一的分配，调优和监控。

谈谈newCachedThreadPool

在Java中，线程池的本体叫ThreadPoolExecutor，他的构造方法写起来十分麻烦，为了简化构造方法，标准库就提供了一系列工厂方法，简化使用；

什么是工厂模式？

new的过程中，就需要调用构造方法，有时候希望能够提供多种构造实例的方法，就需要重载构造方法来实现不同版本的实例创建，但是重载要求参数个数/类型不同，就带来了一定的限制；构造方法存在一定的局限性，为了围绕局限，就引入了工厂模式

工厂模式，将创建产品实例的权利移交工厂，我们不再通过new来创建我们所需的对象，而是通过工厂来获取我们需要的产品。降低了产品使用者与使用者之间的耦合关系；

不明白？来看看下图：

这里创建线程池就没有显式new，而是通过Executors这个静态方法newCaChedThreadPool来完成的；

常见用法：

线程池的单纯使用很简单，使用submit方法，把任务提交到线程池中即可，线程池中会有线程来完成这些任务；（如下图）

实现简易线程池

想要模拟实现一个简单的线程池，就要先弄清线程池基本特性：一个线程池可以同时提交N个任务，对应的线程池中则有M个线程来完成这N个任务；

如何把N个任务分配给M个线程呢？

生产者消费者模型~

这就需要一个阻塞队列，将提交的任务都放入队列中，创建M个线程来从队列中取元素，若队列为空，就阻塞等待新任务加入队列，若队列不为空，每个线程都去取任务，然后执行，执行完当前任务后，继续取下一个…直到队列为空，继续阻塞等待；

代码如下：

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
//线程池
class MyThreadPool {
    //阻塞队列存放任务
    BlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingQueue<>();
    //存放任务
    public void submit(Runnable task) throws InterruptedException {
        queue.put(task);
    }
    //创建vip个线程来执行任务
    public MyThreadPool(int vip) {
        for(int i = 0; i < vip; i++){
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    while(true){
                        try {
                            Runnable task = queue.take();
                            task.run();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            });
            thread.start();
        }
    }
}

标准库中的ThreadPoolExecutor

在Java的标准库中提供的ThreadPoolExecutor要复杂的多，构造方法可以支持很多参数，可以支持很多选项，来创造出不同风格的线程池；

线程池的主要参数：

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime,
 TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, 
ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)

注意：黄字为比方，更方便理解

参数	解释
corePoolSize	线程池中的核心线程数。当有请求任务来之后，若线程池已创建的线程数小于corePoolSize，会通过创建一个新线程来执行该任务。当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列当中。比方一个公司的正式员工，即使摸鱼也不会被开除的那种（主要线程空闲了也不会被销毁）
maximumPoolSize	线程池允许的最大线程个数；当队列满了，并且创建的线程数小于maximumPoolSize，则线程池会创建新的线程来完成任务；比方一个公司的实习员工，摸鱼被发现了，就会被开除（非主要线程，空闲时间达到一定时间，就会被销毁）
keepAliveTime	空闲线程的存活时间。当线程池中线程数大于核心线程数时，线程的空闲时间如果超过线程存活时间，那么这个线程就会被销毁，直到线程池中的线程数小于等于核心线程数。比方一个公司的实习员工的最大摸鱼时间，相当于给实习生摸鱼的一个时间上线；
unit	keepAIiveTime的单位。
workQueue	任务队列。用于传输和保存等待执行任务的阻塞队列；（可以手动给线程池传入一个任务队列，线程池本来也有自己的任务队列，如果不传，也会自己内部创建）
threadFactory	线程工厂。用于创建新线程。描述了线程是如何创建的，工厂对象就负责创建线程，程序员可以手动指定线程创建策略
handler（重点）	线程拒绝策略。当线程池的线程和队列都满了（工作线程忙不过来了），若有人继续往里面添加新任务，就会执行该策略

拒绝策略：（重点）注意：括号内为比方，更方便理解

`static class`	`ThreadPoolExecutor.AbortPolicy` 被拒绝的任务的处理程序，抛出一个 `RejectedExecutionException` 。 (好比领导给员工安排了很多活，加班都干不完，这个员工干不下去了，一瞬间就情绪崩溃，晕倒了；)
`static class`	`ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy` 一个被拒绝的任务的处理程序，直接在 `execute`方法的调用线程中运行被拒绝的任务，除非执行程序已经被关闭，否则这个任务被丢弃。 ( 好比领导给员工安排了很多任务，员工干不过来，员工就给领导说，你来干吧，这时候领导自己干，如果能干他就干了，不能干，就丢弃这个任务了；)
`static class`	`ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy` 被拒绝的任务的处理程序，丢弃最旧的未处理请求，然后重试 `execute` ，除非执行程序关闭，在这种情况下，任务被丢弃。 (好比领导个员工安排了任务1、任务2、任务3，领导安排到任务4的时候，员工说谈干不了，领导就说，没事，任务1不着急，你先干任务4；)
`static class`	`ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy` 被拒绝的任务的处理程序静默地丢弃被拒绝的任务。 (好比领导个员工安排了任务1、任务2、任务3，领导安排到任务4的时候，员工说谈干不了，领导说，没事，任务4不着急，你先干之前的吧；)