线程和线程池

并发和并行

并发是指在单个CPU核心上，多个线程占用不同的CPU时间片，但由于每个线程占用的CPU时间片非常短（比如10ms），看起来就像是多个线程在共同执行一样，但在微观物理上看其实还是串行执行的。这样的场景称作并发。

并行是指在CPU多个核心上，多个线程是在真正的同时执行。（每个CPU核心也在并发的执行）

多线程的优势

多线程程序一定就好吗？不一定，要看具体的应用场景：

IO密集型，运算较少，涉及磁盘或网络、外部设备等IO操作较多，会阻塞等待情况较频繁。
无论是CPU单核、CPU多核、多CPU，都是比较适合多线程程序的

CPU密集型，运算多，IO操作少，阻塞情况少。
CPU单核下，多线程存在上下文切换，是额外的花销，线程越多上下文切换所花费的额外时间也越多，不如一个线程一直进行计算，不适合多线程。
CPU多核下，多个线程可以并行执行，可以提高CPU利用率。

线程的消耗

为了完成任务，创建很多的线程可以吗？线程真的是越多越好？
线程的创建和销毁都是非常"重"的操作
线程的创建需要由系统来完成，需要内核的参与，这就涉及到用户空间到内核空间的切换。要给线程分配内核栈、页目录、页表等描述线程的资源和数据结构。创建完成后是要交给用户来使用，需要再切回用户空间。

线程创建完成后，在用户空间处理执行业务，执行完就需要销毁线程，同样也需要内核的参与。

操作系统上创建线程和销毁线程都是很"重"的操作，耗时耗性能都比较多，那么在服务执行的过程中，
如果业务量比较大，实时的去创建线程、执行业务、业务完成后销毁线程，那么会导致系统的实时性能
降低，业务的处理能力也会降低。

线程栈本身占用大量内存
在32位地址空间下，内核给每个进程分配了4G大小的地址空间，用户空间3个G，内核空间1个G，一个进程创建的所有线程共享进程的地址空间。Linux系统下栈的空间大小默认是8M：

3G的空间除去代码段、数据段等，一个进程大概能创建380个线程。
如果程序一开始就创建了大量的线程，程序的地址空间都被线程栈占了，连变量都定义不了多少，还怎么做业务呢?

线程的上下文切换要占用大量时间
线程数量如果过多，就会涉及到线程的调度，线程调度是需要进行上下文切换的，切耗费的是CPU的时间，切换的时候CPU什么都没做，就会降低CPU的利用率。

大量线程同时等待同一个事件，唤醒时会使系统经常出现锯齿状负载或者瞬间负载量很大导致宕机

为了减少创建线程和销毁线程的性能和时间耗费，可以在服务进程启动之初，就事先创建好线程池里面的线程，当业务流量到来时需要分配线程，直接从线程池中获取一个空闲线程执行task任务即可，task执行完成后，也不用释放线程，而是把线程归还到线程池中继续给后续的task提供服务。

fixed模式线程池

线程池里面的线程个数是固定不变的，一般是ThreadPool创建时根据当前机器的CPU核心数量进行指定。

cached模式线程池

线程池里面的线程个数是可动态增长的，根据任务的数量动态的增加线程的数量，但是会设置一个线程数量的阈值（线程过多的坏处上面已经讲过了），任务处理完成，如果动态增长的线程空闲了设定时间还没有处理其它任务，那么关闭线程，保持池中最初数量的线程即可。

线程池模型：