线程池详解
日升时奋斗，日落时自省
目录
1、线程池解释
2、线程池使用
2.1、代码解析
2.2、创建方式
2.3、ThreadPoolExecutor解析
2.4、拒绝策略
3、自主实现简单线程池
1、线程池解释
线程池可以从字面意思理解就是一个能装多个线程的池子，是的其实也就是这么理解。
认识他从问题开始 ，为什么要用它，我们已经可以自己实现多线程了，还要它创建是不是多此一举，实则不是的，凡是存在必有道理
了解线程的友友们都知道，线程的出现就是因为进程实现并发编程的时候，太重了（创建和销毁资源开销太大）
这个时候我们还是用了线程来代替进程操作，线程也叫做“轻量级进程” ，创建和销毁线程比创建和销毁进程更高效，此时使用多线程实现并发编程也就更高效了。
但是我们希望趋向于更好的并发编程，较少资源开销，线程上还需要更精进的。
第一种就是 ：“轻量级线程” 已经有了，叫做“协程” 也可以叫做“纤程” 但是还没有更进到java标准库中，所以我们还用不了，其他部分语言是有的（java以后会不会有不知道，越更新肯定是越好的）
第二种就是 ： 使用线程池 来降低线程创建和销毁的开销的
注：之所以说线程是 轻量级进程 是因为与进程相对比，减小了开销，但是不代表线程真的开销就很小。
需要将事先创建好的线程，放到“池”中，后来需要来再从里面取，用完了再还给池，这样创建和销毁线程就更家高效了。
这里简单的叙述可能一点点的模糊，先理论上简述一下，创建线程和销毁线程都是由操作系统内核完成的，如果从池子里获取和归还给池子，是算自己用户代码就能实现的，不必交给操作系统，因为操作系统慢啊，开销还大，池子更快。（图解一下）
2、线程池使用
2.1、代码解析
在java标准库中，也给咱们提供了现成的线程池，可以直接使用（这里先那一种创建方法进行解释）
ExecutorService pool= Executors.newFixedThreadPool(10);这里使用ExecutorService来定义接收，线程池数目固定10个，注意这个操作是使用了某个静态方法（newFixedThreadPool），直接构造出一个对象来（这个方法的背后会有new操作，就不需要我们去写了）
这样的方法称为“工厂方法” ，提供这个工厂方法的类，也就是“工厂类”，这个行代码就使用了“工厂模式”（一种设计模式）
是不是感觉这种不用new 的还要搞一个方法来创建对象的有点多此一举，不是哈，是因为构造方法有缺陷，还记得重载吧，构造方法能重载，但是参数类型和个数是不能完全相同的。
这里也是因为创建线程池使用了种方法调用，所以在这里提一下工厂模式。
2.2、创建方式
创建方式有多种，这里写四种创建方法，其实也都是大体相同。为了创建出来而已
线程池创建后会有任务调度，那就需要一个方法来传这个任务，线程池提供了一个方法submit（任务）可以题给线程池提交若干任务
第一种 刚刚见过的
创建方法（newFixedThreadPool）
创建一个固定线程 线程数量可控根据不同任务情况 设置线程数量
public static void main1(String[] args) {
//创建线程池
ExecutorService pool= Executors.newFixedThreadPool(10);
for (int i = 0; i < 100; i++) {
pool.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("第一种线程池创建方式");
}
});
}
}第二种
创建方法 （newCachedThreadPool）
适用于短时间大量任务情况，线程数量动态变化，任务多了就多几个线程，如果任务少了，就少些线程
public static void main2(String[] args) {
ExecutorService pool=Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 50; i++) {
int n=i;
pool.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("方法二");
}
});
}
}第三种
创建方法（newSingleThreadExecutor）
（1）复用线程 不需要频繁创建销毁
（2）提供了任务队列 和 拒绝策略
public static void main3(String[] args) {
ExecutorService pool=Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 20; i++) {
int n=i;
pool.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("方法三");
}
});
}
}第四种
创建方法（newScheduledThreadPool）
类似于定时器，也是让任务延时执行，只不过执行的时候不是由扫描线程自己执行了，而是由单独的线程池来执行
public static void main(String[] args) {
ExecutorService pool=Executors.newScheduledThreadPool(10);
for (int i = 0; i < 50; i++) {
int n=i;
pool.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("方法六"+n);
}
});
}
}以上所有的创建方法都是通过包装ThreadPoolExecutor来实现出来的
其实这里有一个小问题可以提一下？（就是创建线程池的代码）
为什么在这里要int n=i 一下再打印出来，直接打印i可以吗？
答案：不可以， 因为i是主线程的局部变量（在主线程的栈上）随着主线程的执行结束就会销毁，很可能主线程这里for循环执行完了，当前run的任务在线程池还没有排到呢此时就已经销毁了，那剩下的任务谁做
这里的是n是一个变量捕获 run方法属于Runnable这个方法的执行时机，不是立刻马上执行而是再未来的某个节点执行（线程池里的线程就像是在排队等待，对应到谁了谁去执行任务）
为了避免线程之间生命周期不同，作用域差异，导致后序执行run的时候i已经销毁，于是这里采用了变量捕获，这里相当于run方法把当前主线程的i拷贝了一份，这时的n就是在执行run的一个局部变量
针对捕获变量：在java中，JDK1.8之前，要求变量捕获，只能捕获final修饰的变量，其实就是为了捕获不会改变的变量，在JDK1.8开始，有所更正，要求不一定非得带final关键字，只要满足条件，代码没有修改这个变量也可以进行捕获如当前场景
2.3、ThreadPoolExecutor解析
ThreadPoolExecutor里面有啥呢，有的挺多的，可以在javaAPI8官方文档里面找java.util.concurrent包里面找，可以找到，下面是对该类的参数进行一个解析
说到线程池的线程数量，其实都是根据情况而定，没有一定的答案，只有尝试才知道那种是最好的，在测试中选择。
不同的程序特点不同，设置线程的数量也是不同的
分为两种极端类型：
（1）CPU密集型： 每个线程要执行的任务都是需要CPU进行一系列的算术运算，此时线程池线程数，最多也不应该超过CPU核数，因为没有CPU就这么多核，设置更大也得空着，线程数多了也没有用不是嘛（这里说的核数是逻辑核心个数 ）
注：现在电脑的CPU一般是8核16线程8个物理核心，16个逻辑核心，每个逻辑核心都可以执行一个线程，一个物理核心可以有多个逻辑核心
（2）IO密集型 每个线程干的工作就等待IO（读写硬盘，网卡，等待用户输入等），不吃CPU，此时这样的线程就处于阻塞状态，不参与CPU调度，是不是感觉线程一下不归CPU核心数管了，这不多多益善嘛，说是这么说的，计算机资源有限，所以不太可能，但仍然可以创建多个线程超过核心数
当然了以上提及都是理想化，因为大项目不会就CPU密集型，或者就IO密集型；真实情况，一部分需要CPU，一部分是IO密集型 ，这就取决于是那种类型的更多，CPU密集型多，线程数就少一点，反之线程数就多一点（两种类型相辅相成，要想知道设置多少个线程数为做优，需要针对程序进行测试，测试结果说最优才是最优，没有具体的衡量标准）
2.4、拒绝策略
拒绝策略在java标准库中专门提供了，四种方法下面是一些例子作为解释，拒绝策略像是我们生活中不同拒绝方法。
3、自主实现简单线程池
实现简单的线程池不会有太大的代码量
思路：
（1）需要一个队列（阻塞队列）（这篇博客中的生产者消费者模型解释了阻塞队列）前面解释过线程池的任务像是排队一样，没有接到任务就会先阻塞这
（2）该类的构造方法中创建n线程并执行任务
（3）写一个submit方法进行提交任务（阻塞队列入队列操作）
以上三点就可以写一个简单的线程池，当然就是简单实现，所以没有拒绝策略等多中方法
自定义一个类 我自定义叫做 MyThreadPool 后面的所有代码都是包括在这个类里面的
首先创建一个阻塞队列
//此处不涉及到时间 此处只有任务 就直接 使用Runable ，在定时器中是因为还有个是时间，所以需要进行自定义一个类来表示
private BlockingQueue queue=new LinkedBlockingQueue<>(); 这里可以创建一个对象 原因： 防止后面出现测试的时候，出现对象不一致的问题（后面在解释）
private Object locker=new Object(); //直接每次都可以获得这个this 那就是一定的相同然后写啥，该出创建的都已经创建了，该写这个我们线程池的构造方法
（1）构造方法的参数是线程数
（2）任务如何来如何执行，需要从阻塞队列中出队列
//n 表示线程的数量
public MyThreadPool(int n){
//构造方法 中 创建线程
for (int i = 0; i < n; i++) {
Thread t=new Thread(()->{
while(true){
try {
//任务出队列 + 接收任务
Runnable runnable=queue.take();
//这里做个打印可以看是不是同一个对象
System.out.println(locker);
//任务执行
runnable.run();
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
});
t.start();
}
}就剩下最后一步，写一个submit方法 用来提交任务，上面为什么能接收到任务（阻塞队列中为什么有任务），就是因为在该方法中进行任务提交，放入阻塞队列中。
public void submit(Runnable runnable){
//其实这里可以理解为获取先线程任务 放到线程池中
try {
//阻塞队列存放任务
queue.put(runnable);
System.out.println(locker);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}把以上四个代码放在一个我们自定义的类（MyThreadPool）中，就是一个简单的线程池
现在所有代码都走完了，开始解释为什么要创建一个对象，还要打印出来看是不是相同的对象，这也是因为我看到这样的问题了，所以放到这里写一下。
有友友一定认为什么情况这个对象都是相同的，因为在一个类里面不都一样吗，如果这里没有创建这个对象的话，直接打印this对象，这里也是一样的，是的，但是有友友会在这里习惯性的使用匿名内部类结果就不一样了，匿名内部类搭配this在这里就会导致对象不一致
