多线程（Java系列6）
目录
前言：
1.什么是线程池
2.标准库中的线程池
3.实现线程池
结束语：
前言：
在上一节中小编带着大家了解了一下Java标准库中的定时器的使用方式并给大家实现了一下，那么这节中小编将分享一下多线程中的线程池。给大家讲解一下什么是“池”，为什么要使用线程池。
1.什么是线程池
之前我们也有讲过“池”这个概念，我们讲过字符串常量池，数据连接池...
线程池就是提前把线程准备好，创建线程不是直接从系统中申请而是从池子中拿，当线程不用了的时候也是还给池子。它存在的目的就是为了提高效率，它最大的好处就是减少每次启动、销毁线程的损耗。线程的创建虽然比进程轻量，但是在频繁的创建的情况下，开销也是不可忽略的。
那么为什么从池子里拿比创建线程要更高效呢？
- 从线程池拿线程，纯粹的用户态操作。
- 从系统创建线程，涉及到用户态和内核态之间的切换。真正的创建是要在内核态完成。
在上述过程中提到了用户态、内核态这两个概念，那么下来给大家解释一下什么是用户态，什么是内核态。
一个操作系统 = 内核 + 配套的应用程序
- 其中内核就是操作系统中最核心的功能模块的集合，里面有硬件管理、各种驱动、进程管理、内存管理、文件系统...
- 内核则需要给上层的应用程序提供支持。
比如我们执行：println("hello")这样的一个操作。
首先应用程序调用系统内核，告诉内核我要进行打印一个字符串的操作，内核再通过驱动程序，操作显示器来完成上述的请求。应用程序有很多，但是内核只有一个，内核要给这么多程序提供服务有的时候服务就不会那么及时。
举一个例子：比如银行里的工作人员和来银行办理事务的人，假设工作人员只有一个人，客户有很多，此时工作人员就相当于内核，客户就是用户。工作人员待的柜台就是用户态，银行的大厅就是用户态。如下图所示：
滑稽A此时来到柜台给工作人员说：我想办张银行卡。
此时就需要复印一些文件，这时我们有两种解决办法：
- A滑稽自己去大厅的复印机去复印，然后拿给工作人员。
- 工作人员去柜台里面的复印机去复印。
那么此时如果A滑稽自己去复印的话速度就会很快，立即复印，立即回来。但是如果是工作人员去复印的话可能就会很慢，因为柜台只有它一个人，他可能还需要给其他人提供服务。所以这也就例比于我们计算机中的用户态操作和内核态操作了，A滑稽自己复印就是用户态操作，而工作人员复印就是内核态操作。
结论：纯用户态操作，时间是可控的。涉及到内核态操作，时间就不太可控了。
2.标准库中的线程池
Java标准库中提供了线程的线程池。
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);在这里我们可以看到和我们之前创建一个对象不太一样。
注意：这里我们使用的是工厂模式！！！
创建对象的时候不再直接new，而是使用一些其他方法（通常是静态方法）协助我们把对象创建出来。
在Executors.newFixedThreadPoll()是不会设定固定值的，这里是按需创建，用完之后也不会立即销毁，留着以备后用。
下面我们来给大家演示一下：
代码展示：
package Time;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
//线程池的使用
public class ThreadDemo3 {
public static void main(String[] args) {
//创建一个线程池
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);
//添加任务到线程池中
pool.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("hello");
}
});
}
}
结果展示：
说道这里我们就不得不去看一下Java的官方文档中对线程池的解释了。
我打开Java的官方文档，没有的同学可以点击这个链接进入☞Java Platform SE 8
进入之后点击下面的进入ThreadPoolExecutor的页面。
我们可以看到它的参数有以下几个：
我们分别给大家解释一下：
- corePollSize：核心线程数，如果类比一家公司的话，那么他们就是公司里面的正式员工。
- maximumPollSize：最大线程数，相当于是公司中的正式员工+实习生。如果当前的任务比较多，线程池就会多创建一些“临时线程”。如果当前任务比较少，比较空闲了，线程池就会把多创建出来的临时线程给销毁。也就相当于在公司里面如果任务比较多的话就多招几个实习生，但是如果任务不多的话就辞退实习生，保留正式员工。
- KeepAliveTime：线程的存活时间，如果任务不多了，那么临时创建的线程也不是一下子就销毁的，而是保留一段时间在销毁，相当于是在公司中，如果任务不多的话，实习生也不是瞬间就被辞退了，而是观察一段时间，看公司是不是长时间要处于一个不忙的状态。
- unit：时间单位。
- workQueue：线程池也要管理很多任务，这些任务也是通过阻塞队列来组织的，程序猿可以手动指定给线程池一个队列，此时程序猿就很方便的可以控制/获取队列中的信息了，submit方法其实就是把任务放到该队列中。
- threadFactor：工程模式，创建线程的辅助的类。
- handler： 线程池的拒绝策略，如果线程池的池子满了，继续往里添加任务，那么该如何进行拒绝呢？我们接着往下看。
关于线程池的拒绝策略，标准库给我们提供了四种。
下面来给大家分别解释一下：
- ThreadPoolExecutor.AbortPolicy：表示如果任务满了，继续添加任务，添加的操作就会直接抛出异常。
- ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：添加的线程自己负责执行这个任务。
- ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃最老的任务。
- ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：丢弃最新的任务。
3.实现线程池
下面我们就自己来实现一个线程池。
代码展示：
package Time;
import java.util.concurrent.BlockingDeque;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
//自己实现的线程池
class MyThreadPool{
//阻塞队列用来存放任务
private BlockingDeque queue = new LinkedBlockingDeque<>();
public void submit(Runnable runnable) throws InterruptedException {
queue.put(runnable);
}
//此处实现一个固定线程数的线程池
public MyThreadPool(int n) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
Thread t = new Thread(() -> {
try {
while (true) {
//此处需要让线程池内部有一个while循环，不停的取任务
Runnable runnable = queue.take();
runnable.run();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
t.start();
}
}
}
public class ThreadDemo4 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyThreadPool pool = new MyThreadPool(10);
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
int number = i;
pool.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("hello " + number);
}
});
Thread.sleep(3000);
}
}
}
结果展示：
此处我们可以看到，线程池中任务的执行顺序和添加顺序不一定是相同的，这是非常正常的，因为这是个线程的调度是无序的。
结束语：
这节小编就与大家分享到这里啦，这节中小编主要与大家分享了什么是线程池，带着大家一起看了标准库中的线程池，并且我们自己还实现了一遍，希望这节对大家线程池有一定了解，想要学习的同学记得关注小编和小编一起学习吧！如果文章中有任何错误也欢迎各位大佬及时为小编指点迷津（在此小编先谢过各位大佬啦！）