我画了25张图展示线程池工作原理和实现原理

为什么要使用线程池

平时讨论多线程处理，大佬们必定会说使用线程池，那为什么要使用线程池？其实，这个问题可以反过来思考一下，不使用线程池会怎么样？当需要多线程并发执行任务时，只能不断的通过new Thread创建线程，每创建一个线程都需要在堆上分配内存空间，同时需要分配虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器等线程私有的内存空间，当这个线程对象被可达性分析算法标记为不可用时被GC回收，这样频繁的创建和回收需要大量的额外开销。再者说，JVM的内存资源是有限的，如果系统中大量的创建线程对象，JVM很可能直接抛出OutOfMemoryError异常，还有大量的线程去竞争CPU会产生其他的性能开销，更多的线程反而会降低性能，所以必须要限制线程数。

既然不使用线程池有那么多问题，我们来看一下使用线程池有哪些好处：

• 使用线程池可以复用池中的线程，不需要每次都创建新线程，减少创建和销毁线程的开销；

• 同时，线程池具有队列缓冲策略、拒绝机制和动态管理线程个数，特定的线程池还具有定时执行、周期执行功能，比较重要的一点是线程池可实现线程环境的隔离，例如分别定义支付功能相关线程池和优惠券功能相关线程池，当其中一个运行有问题时不会影响另一个。

如何构造一个线程池对象

本文内容我们只聊线程池ThreadPoolExecutor，查看它的源码会发现它继承了AbstractExecutorService抽象类，而AbstractExecutorService实现了ExecutorService接口，ExecutorService继承了Executor接口，所以ThreadPoolExecutor间接实现了ExecutorService接口和Executor接口，它们的关系图如下。

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一般我们使用的execute方法是在Executor接口中定义的，而submit方法是在ExecutorService接口中定义的，所以当我们创建一个Executor类型变量引用ThreadPoolExecutor对象实例时可以使用execute方法提交任务，当我们创建一个ExecutorService类型变量时可以使用submit方法，当然我们可以直接创建ThreadPoolExecutor类型变量使用execute方法或submit方法。

ThreadPoolExecutor定义了七大核心属性，这些属性是线程池实现的基石。

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corePoolSize(int)：核心线程数量。默认情况下，在创建了线程池后，线程池中的线程数为0，当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务，当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到任务队列当中。线程池将长期保证这些线程处于存活状态，即使线程已经处于闲置状态。除非配置了allowCoreThreadTimeOut=true，核心线程数的线程也将不再保证长期存活于线程池内，在空闲时间超过keepAliveTime后被销毁。

workQueue：阻塞队列，存放等待执行的任务，线程从workQueue中取任务，若无任务将阻塞等待。当线程池中线程数量达到corePoolSize后，就会把新任务放到该队列当中。JDK提供了四个可直接使用的队列实现，分别是：基于数组的有界队列ArrayBlockingQueue、基于链表的无界队列LinkedBlockingQueue、只有一个元素的同步队列SynchronousQueue、优先级队列PriorityBlockingQueue。在实际使用时一定要设置队列长度。

maximumPoolSize(int)：线程池内的最大线