如何设计一个线程池（白话讲解例子1）

下面用通俗易懂的方式详细说说如何设计一个线程池：

准备工作

• 确定任务类型：首先得知道让线程池里的线程去做什么事情，比如是要处理数据计算，还是从网上下载东西，或者是处理用户的各种请求等。就像你要组织一群人干活，得先清楚让他们干的是搬砖、砌墙还是刷漆。
• 了解任务量和执行特点：得大概了解这些任务量一般有多大，是偶尔来一个大任务，还是经常有一堆小任务，以及这些任务执行起来是很快就能完成，还是会比较耗时。这就像你得知道是偶尔有一大车砖要搬，还是一直有少量的砖不断地需要搬，搬一块砖要多久等，以便后续合理安排。

设计过程

1. 创建任务队列：任务队列用来存放等待处理的任务。想象一下它就是一个放任务的大篮子，不管是先来的任务还是后来的任务，都在这个篮子里排队等着被处理。可以用一些编程语言里现成的队列数据结构来实现，像 Python 里的Queue模块，Java 里的BlockingQueue等。
2. 组建线程团队：要找一些线程来干活，也就是创建一个线程集合。这些线程就像是一群工人，专门负责从任务篮子里拿任务出来做。可以一开始就创建好几个线程，也可以根据任务的多少慢慢增加线程数量。在 Java 里可以用Thread类来创建线程，然后把它们放到一个List或者Set里管理起来。
3. 安排线程工作：让每个线程都不断地去任务队列里看有没有任务。如果有任务，就拿一个出来执行，就像工人从篮子里拿一个任务卡片，按照上面写的要求去干活。执行完一个任务后，再去队列里看看有没有新任务，继续拿了做，一直循环。
4. 设置线程数量：要给线程团队定一个人数范围，也就是设置线程池里线程的最小数量和最大数量。如果任务不多，就保持最小数量的线程在工作，够用就行，这样不会浪费资源。要是任务突然变多了，就可以增加线程数量，但最多不能超过最大数量。比如最小可以设为 2 个线程，最大设为 10 个线程。
5. 处理特殊情况
   • 任务太多怎么办：要是任务队列里的任务太多了，放不下了，就得有个办法来处理。比如可以直接告诉后来的任务，现在太忙了，处理不过来，你下次再来吧，这就是一种拒绝策略。也可以让新任务先等着，等队列里有位置了再放进去。
   • 线程出问题怎么办：万一某个线程在执行任务的时候出问题了，比如遇到了错误或者卡住了，得有办法让它恢复或者把它换掉。可以设置一个监控机制，发现线程有问题了，就把它停掉，再创建一个新的线程来代替它。
6. 建立管理机制
   • 监控线程状态：就像有个监工一样，要随时知道每个线程在干什么，是在执行任务，还是在等着拿任务，或者是不是出问题了。可以记录一些信息，比如每个线程已经执行了多少个任务，任务队列里还有多少任务没处理等。
   • 调整线程数量：根据任务的多少和执行情况，动态地调整线程的数量。如果发现任务总是很快就处理完了，线程经常闲着，就可以减少线程数量。要是任务老是积压，处理不过来，就增加线程数量。
7. 添加关闭功能：得给线程池加一个关闭的功能，就像工厂下班了要关门一样。当所有任务都处理完了，或者程序不需要线程池了，就可以把线程池里的线程都停下来，释放它们占用的资源，不然这些资源就一直被占用着，浪费了。