什么是线程池

我们都知道线程是什么，但是一提到线程池，给人的第一个感觉就是一堆线程，这样的理解其实不太对，线程池可以只有一个线程，也可以有多个线程，而线程池最大的作用是管理和复用线程。一提到管理线程，我们都知道线程池可以帮我们创建线程，也可以帮我们销毁线程。但是一提到复用线程，相信大多数人都愣了，要知道 Thread.start 执行完 Runnable.run 方法之后线程就自动停止了，也就是说 Thread 对象只能调用一次 start 方法，那么在这种情况下线程池是如何复用线程的呢？

都说源码是最好的老师，接下来让我们通过源码来看看这葫芦里面卖的什么药

线程池的原理

我们还是从线程池的写法入手源码

在线程池的执行方法中，我们发现了一个出现频率很高的 API，接下来让我们看看这句代码干了什么事

我们可以看到，线程池拿到任务之后丢给了 Worker 类处理

进 Worker 类一看，不看不知道，一看吓一跳，这个类还创建了 Thread 对象

有一个非常重要细节，就是创建线程的时候，传入的并不是我们给线程池的那个 Runnable 对象，而是 Worker 对象本身，也就是说线程 start 的时候，Worker 类的 run 方法会被执行

在这里可以看到我们刚刚传入 Runnable 对象，然后开启了一个 while 循环，循环的意思是：只要 task 对象不为空，那么就会一直调用 task = getTask()，直到获取到的 task 对象为空了才会停止循环

那么 getTask 方法里面到底干了什么，让我们接着看

通过这两段代码，我们可以得知，getTask 其实就是往阻塞队列中取出 Runnable 对象

通过这些，我们可以得出，线程池复用线程的原理，创建 Thread 对象的时候传入的不是我们的 Runnable 对象，而是通过线程池自定义的 Runnable 类，这个类主要的作用不仅是执行我们的 Runnable 对象，当我们传入的任务被某个线程执行完毕之后，它还会遍历阻塞队列中其他未执行的任务，这样就能达到一个线程执行多个 Runnable 对象的效果，这个就是线程池复用线程的原理。

什么时候该用线程池

通过源码我们了解到了线程池的工作机制，那么问题来了，什么情况下该用线程池，什么情况下不该用线程池？

这个问题其实很简单，源码已经告诉我们答案了，当线程池中只有一个线程并且只执行一次任务的时候，我们可以考虑不用线程池，直接创建 Thread 对象来执行这个任务。

也就是说线程池的生命周期只有单个任务的情况下，没有任何优势可言，但是如果在多任务同时并发的情况下，线程池是可以帮我们减少线程数量的，用一句最简单的话来理解就是，用最少的人力干完所有的活，人太少活太多不行，人太多活太少也不行。

线程池核心参数

接下来让我们讲讲创建线程池的几个核心参数

corePoolSize 是核心线程数，何为核心线程数？源码注释已经写得很明白了，也就是最小线程数，规定线程池里面最少必须有几个线程在工作，这些核心线程在没有任务可以执行的时候还必须存活着，除非我们设定了核心线程的存活时间，否则这些核心线程永远不会停止工作。

maximumPoolSize 是最大线程数，这里面不仅包含了核心线程数，还包含了非核心线程数，那么问题来了，何为非核心线程？

这不得不来场比较了，核心线程和非核心线程最大的区别是：核心线程在没有任务的情况下不会被回收，而非核心线程一旦没有了任务就会被回收。

举一个生活中最常见的例子，我们如果把核心线程比作一个正式工，那么非核心线程就是一个外包工。正式工没活干没事，但如果外包工没活干了的话是要面临被裁员的。

workQueue 是阻塞队列，为什么要用队列(Queue)，因为队列是先进先出，先进来的任务先取出，最终先进来的任务最先执行完毕的可能性就大，但这还得考虑任务具体的耗时情况而定，在耗时相同的情况下，先进来的任务就先执行完毕。当然这个队列还有其他用处，那就是存放一些未执行的任务，具体有什么作用，可以让我们来一场实验。

实验场景：核心线程数 = 1 ，最大线程数 = 3，开启 for 循环执行 10 个任务，任务内容：sleep 1 秒并打印当前线程名

当阻塞队列容量无限大时，10 个任务只出现 1 个线程在排队执行

当阻塞队列容量设置为 10 个或者 9 个时，10 个任务也是只出现 1 个线程在排队执行

当阻塞队列容量设置为 8 个时，10 个任务出现了 2 个线程在并发执行

当阻塞队列容量设置为 7 个时，10 个任务出现了 3 个线程在并发执行

当阻塞队列容量设置为 6 个时，线程池抛出异常，表示拒绝执行任务

实验结论：往线程池添加一个新的任务时，如果核心线程处于空闲状态，任务会直接交由核心线程处理，否则任务会存放到阻塞队列中，当阻塞队列中的任务数量超过设定的最大值时，才会开启非核心线程去执行，如果当前任务总量 > 阻塞队列的最大容量 + 最大线程数时，线程池则会拒绝执行该任务。

keepAliveTime 是非核心线程的存活时间，当线程池中的非核心线程没有任务执行的时候，如果超过了指定的时间还是没有执行任何任务的时候，那么这个非核心线程会在超时后被回收掉，如果我们不指定这个时间，那么这些非核心线程将永远不会被回收。

其他参数不是那么重要，这里直接略过不讲，接下来简单介绍一下系统 API 给我们提供的四种线程池。

系统提供的四种线程池

这里创建了一个核心线程数和最大线程数都为 1 的线程池，简单理解这个线程池只有一个线程，正如它的方法名一样(new Single Thread Executor)

这个线程池跟上一个线程池非常像，都是核心线程数和非核心线程数都是用同一个数值，只不过上一个线程池是写死的 1，而这个线程池可以自定义这个数值。

这个线程池没有核心线程数，也没有限制最大线程数，那么可以得出这个线程池里面的线程都是非核心线程，并且还规定了非核心线程的存活时间不能超过 60 秒。

最后一个线程池的特点是：核心线程数是固定的，但不限制最大线程数，非核心线程的闲置时间不能超过 10 毫秒。

了解过后才发现，这四种线程池无非是核心线程数、最大线程数、非核心线程的存活时间这几个参数的定义上徘徊

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