线程池 - 还可以这么理解？

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本文内容:
1、为什么面试官总爱问底层原理？
2、为什么看了很多遍，却还是记不住？
3、为什么去了趟银行就理解线程池了？

为什么面试官总爱问底层原理？

别的面试官都在问

我相信有一部分面试官有这样的想法，只不过是占少数而已。他们会在网上找一些面试题，自己大概研究一下（有的自己也稀里糊涂），就拿来考核应聘者。如果只是聊基本的使用，不拿底层原理为难为难你，不仅显得自己的技术水平一般，也彰显不出公司的技术实力。

确实能区分出不同层次的程序员

那些经典的面试题，相信大家都耳熟能详，而线程池的底层实现可谓是经典中的经典。
但是在日常的业务开发中，很少会用到多线程，线程池就更少了。所以，知不知道底层原理，就可以看出你是不是对技术有一定的钻研精神，是不是一个有技术追求、对自己要求更高的程序员。
虽然大家都心知肚明：如果不是为了面试，老子才不看什么原理呢

懂得原理才有可能打造出高效可靠的服务

可能很多人不认同这一点，觉得装 X。
这一点我想着重说一下，曾经我也对此嗤之以鼻，感觉工作中又用不到，看了确实没什么用。后来服务真正出问题的时候，因不懂原理而无从下手，慢慢的才体会到底层原理的重要性。

•知道了底层实现，才能正确的使用

我们用的语言、框架、插件等等，都可以看做是别人发明的工具。我们没必要重复发明工具，只要用好这些工具，开发出预期的业务产品即可。
但前提是你要了解这些工具，才能用的得心应手。就像刀具为什么分那么多种类，有用来剁的、有用来切的、有用来雕刻的。你非要拿雕刻刀来切片（就好比非要和 Redis 的持久化较劲），也不是不可以，自己体会吧。

•可以快速定位、解决问题

举个例子：
老式的摆钟，经常走不准，不是快就是慢。如果不懂原理，就只能在偏差大的时候把指针拨回到正确的位置（就像有些线上问题，找不到原因，但重启就没问题了，就只能在出问题的时候重启服务）。
这肯定不是长久之策，我们要研究其原理，走的快的时候说明钟摆摆动的快，可以适当往下放一放，半径长了，摆动就慢了；反之亦然。
对应到我们的服务也是一个道理。

•学习前辈们的经验，少跳坑

了解底层原理，不仅仅是为了排查问题（能遇到底层的问题也是看缘分的），更重要的是吸收它们的通用解决方案。很多线程级别的问题解决思路，放大到服务级别也同样适用。
我们都知道线程池有任务队列，放大到服务级别，我们用消息队列来解决服务节点收到的大量请求是一个道理。

为什么看了很多遍，却还是记不住？

还是看的少

我们大都是普通人，没有过目不忘的能力。记得高中英语老师说过，记忆的秘诀就是“重复”。

用得少

如果让你用 switch ... case 实现一段判断逻辑，是不是要思考一段时间；
但如果让你用 if ... else 来实现，可能就不假思索的写出来了，因为我们天天用、天天写，都快形成肌肉记忆了。

方法不对

有些确实不常用的，想长久不忘也不现实。理工科的很多知识都不用死记硬背的，学会推理，就不必担心记不住了。虽说记忆没什么诀窍，但前提是要理解了，难以理解的就想办法和自己身边的事物联系起来，形成关联记忆。从能记住的简单知识点，一步一步推理，浮现出复杂的知识点。

扯了这么多有的没的，都是大道理，空理论。还是要啰嗦一句，理论指导实践，想想马克思为什么这么伟大，这句话就不难理解了。

为什么去了趟银行就理解线程池了？

先设定一个场景，某银行网点，今天15:00 发售某个理财产品，收益 6%（收益诱人，购买的人估计要排队了）。

早上刚开门是这个样子的

还没有人来办理业务（绝大多数业务都可以在线上办理了，我上一次去银行还是身份证到期，需要去网点重新认证），总共 4 个窗口，只开了 2 个，休息区有 8 个座椅，等待着客户的到来。

对比线程池：
刚初始化好，核心线程数=2，最大线程数=4，线程工厂产生的线程名前缀都是“理财-00”，队列可放 8 个任务，拒绝策略、非核心线程存活时间后面会提到。

不一会，来了 2 个办理理财赎回业务的

取号后（如果中途补充材料，再次进入无需重新取号），两个窗口正好为这 2 人服务。

对比线程池：
有任务进来了，取号就相当于可重入锁，2 个核心线程被占用，未达到最大线程数，队列是空的。

由于人一直不多，两个窗口一直忙忙碌碌，但也能应付的了。

快到`15:00`了

一下来了 3 个人，大堂经理会说：窗口都在忙，拿个号先在休息区等一会儿吧。银行不会因为少量的客户等待而新开服务窗口。

对比线程池：
又有任务进来了，2 个核心线程被占用，队列未满，先去排队，队列里有3个任务。原则就是不能刚有任务堆积，就新起线程。

到`15:00`了

这次一下又来了 5 个人，大堂经理还是安排客户在休息区等候，休息区已坐满。

对比线程池：
又有任务进来了，2 个核心线程被占用，队列未满，继续排队，队列里增加到了8个任务，队列已满。

此时，来了一个 VIP 客户

大堂经理一看休息区都坐满了，再不开新窗口办理业务，VIP 估计要投诉了。于是就协调新开一个窗口给VIP办理业务。休息区的客户表示不服啊，凭什么他插队？不服也不行，世界就是这么不公平。

对比线程池：
又有任务进来了，2 个核心线程被占用，尚未达到最大线程数，新起了 1 个非核心线程，新任务利用可重入锁的非公平特征直接抢到了非核心线程，队列仍然满位，一朝排队，永久排队。

又来一个 VIP 客户

还有一个窗口没有开放，大堂经理只好又协调新开一个窗口办理业务。

对比线程池：
又有任务进来了，2 个核心线程被占用，尚未达到最大线程数，又新起了 1 个非核心线程，被新来的任务抢到了，队列仍然满位，此时已达到最大线程数。

仍然有买理财的客户过来

大堂经理看了一下剩余的理财额度，正好能被排队的人买完。于是就告知客户，理财已售完，下次再来吧。

对比线程池：
又有任务进来了，2 个核心线程被占用，2 个非核心线程被占用，达到了最大线程数，队列里任务已满，触发了拒绝策略。如果自己实现拒绝策略，需要明确的告诉任务拒绝的原因，方便定位问题。如果不直接拒绝，也可以把任务引导到其他地方执行，比如 MQ。具体实现视业务场景而定。

终于办理完所有客户的业务了

对比线程池：
没有新任务进来，2 个核心线程空闲中，2 个非核心线程空闲中，队列为空。

16:30

快下班了，应该不会有太多人来了。大堂经理对1、4 号窗口的说：再等5分钟，人不多的话，就关闭窗口，暂停服务。

对比线程池：
没有新任务进来，2 个核心线程空闲中，2 个非核心线程等了5分钟（非核心线程存活时长、时间单位）后发现没有新的任务需要执行，自行销毁，队列为空。

还有几点没提到的

1.窗口在不知道是否还有人等待办理业务时，会一直按叫号器的下一个，直到没有。类似于线程池阻塞的去取任务；2.每个线程都是有状态的，类似于窗口上屏幕展示的“xxx 号正在办理业务”；3.线程池有自己的计数器，可以清楚的知道处理过多少任务，当前有队列多少任务等等，这些数据银行也有记录，在取号机都可以得到。

总结

1.底层原理确实重要；2.线程池的几大核心要素，上面的例子基本都涵盖了；3.线程池考虑到的问题及解决方案，服务节点也要考虑，也要给出服务级别的解决方案；4.生活中问题的解决方案，在开发中同样适用；

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