小宇：閃客，我最近看到線程池，被里邊亂七八槽的參數(shù)給搞暈了，你能不能給我講講呀？
閃客：沒(méi)問(wèn)題，這個(gè)我擅長(zhǎng)，咱們從一個(gè)最簡(jiǎn)單的情況開始，假設(shè)有一段代碼，你希望異步執(zhí)行它，是不是要寫出這樣的代碼？
new Thread(r).start();小宇：嗯嗯，最簡(jiǎn)單的寫法似乎就是這樣呢。閃客：這種寫法當(dāng)然可以完成功能，可是你這樣寫，老王這樣寫，老張也這樣寫，程序中到處都是這樣創(chuàng)建線程的方法，能不能寫一個(gè)統(tǒng)一的工具類讓大家調(diào)用呢？
小宇：可以的，感覺(jué)有一個(gè)統(tǒng)一的工具類，更優(yōu)雅一些。
閃客：那如果讓你來(lái)設(shè)計(jì)這個(gè)工具類，你會(huì)怎么寫呢？我先給你定一個(gè)接口，你來(lái)實(shí)現(xiàn)。
public interface Executor {
public void execute(Runnable r);
}
小宇：emmm，我可能先定義幾個(gè)成員變量，比如核心線程數(shù)、最大線程數(shù) ...反正就是那些亂七八糟的參數(shù)。閃客：STOP！小宇呀，你現(xiàn)在深受面試手冊(cè)的毒害，你先把這些全部的概念忘掉，就說(shuō)讓你寫一個(gè)最簡(jiǎn)單的工具類，第一反應(yīng)，你會(huì)怎么寫？
第一版
小宇：那我可能會(huì)這樣
// 新線程：直接創(chuàng)建一個(gè)新線程運(yùn)行
class FlashExecutor implements Executor {
public void execute(Runnable r) {
new Thread(r).start();
}
}
閃客：嗯嗯很好，你的思路非常棒。小宇：啊，我這個(gè)會(huì)不會(huì)太 low 了呀，我還以為你會(huì)罵我呢。
怎么會(huì)， Doug Lea 大神在 JDK 源碼注釋中給出的就是這樣的例子，這是最根本的功能。你在這個(gè)基礎(chǔ)上，嘗試著優(yōu)化一下？
第二版
小宇：還能怎么優(yōu)化呢？這不已經(jīng)用一個(gè)工具類實(shí)現(xiàn)了異步執(zhí)行了嘛！
閃客：我問(wèn)你一個(gè)問(wèn)題，假如有 10000 個(gè)人都調(diào)用這個(gè)工具類提交任務(wù)，那就會(huì)創(chuàng)建 10000 個(gè)線程來(lái)執(zhí)行，這肯定不合適吧！能不能控制一下線程的數(shù)量呢？小宇：這不難，我可以把這個(gè)任務(wù) r 丟到一個(gè) tasks 隊(duì)列中，然后只啟動(dòng)一個(gè)線程，就叫它 Worker 線程吧，不斷從 tasks 隊(duì)列中取任務(wù)，執(zhí)行任務(wù)。這樣無(wú)論調(diào)用者調(diào)用多少次，永遠(yuǎn)就只有一個(gè) Worker 線程在運(yùn)行，像這樣。
閃客：太棒了，這個(gè)設(shè)計(jì)有了三個(gè)重大的意義：
1. 控制了線程數(shù)量。
2. 隊(duì)列不但起到了緩沖的作用，還將任務(wù)的提交與執(zhí)行解耦了。
3. 最重要的一點(diǎn)是，解決了每次重復(fù)創(chuàng)建和銷毀線程帶來(lái)的系統(tǒng)開銷。
小宇：哇真的么，這么小的改動(dòng)有這么多意義呀。
閃客：那當(dāng)然，不過(guò)只有一個(gè)后臺(tái)的工作線程 Worker 會(huì)不會(huì)少了點(diǎn)？還有如果這個(gè) tasks 隊(duì)列滿了怎么辦呢？
第三版
小宇：哦，的確，只有一個(gè)線程在某些場(chǎng)景下是很吃力的，那我把 Worker 線程的數(shù)量增加？
小宇：好的，那我這樣設(shè)計(jì)。
1. 初始化線程池時(shí)，直接啟動(dòng) corePoolSize 個(gè)工作線程 Worker 先跑著。
2. 這些 Worker 就是死循環(huán)從隊(duì)列里取任務(wù)然后執(zhí)行。
3. execute 方法仍然是直接把任務(wù)放到隊(duì)列，但隊(duì)列滿了之后直接拋棄
閃客：太完美了，獎(jiǎng)勵(lì)你一塊費(fèi)列羅吧。
小宇：哈哈謝謝，那我先吃一會(huì)兒哈。
閃客：好，你邊吃我邊說(shuō)?，F(xiàn)在我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)至少不那么丑陋的線程池了，但還有幾處小瑕疵，比如初始化的時(shí)候，就創(chuàng)建了一堆 Worker 線程在那空跑著，假如此時(shí)并沒(méi)有異步任務(wù)提交過(guò)來(lái)執(zhí)行，這就有點(diǎn)浪費(fèi)了。
小宇：哦好像是誒！
閃客：還有，你這隊(duì)列一滿，就直接把新任務(wù)丟棄了，這樣有些粗暴，能不能讓調(diào)用者自己決定該怎么處理呢？
小宇：哎呀，想不到我這么溫柔的妹紙居然寫出了這么粗暴的代碼。
閃客：額，你先把費(fèi)列羅咽下去吧。
第四版
小宇：我吃完了，現(xiàn)在腦子有點(diǎn)不夠用了，得先消化消化食物，要不你幫我分析分析吧。
閃客：好的，現(xiàn)在我們做出如下改進(jìn)。
1. 按需創(chuàng)建Worker：剛初始化線程池時(shí)，不再立刻創(chuàng)建 corePoolSize 個(gè)工作線程，而是等待調(diào)用者不斷提交任務(wù)的過(guò)程中，逐漸把工作線程 Worker 創(chuàng)建出來(lái)，等數(shù)量達(dá)到 corePoolSize 時(shí)就停止，把任務(wù)直接丟到隊(duì)列里。那就必然要用一個(gè)屬性記錄已經(jīng)創(chuàng)建出來(lái)的工作線程數(shù)量，就叫 workCount 吧。
2. 加拒絕策略：實(shí)現(xiàn)上就是增加一個(gè)入?yún)ⅲ愋褪且粋€(gè)接口 RejectedExecutionHandler，由調(diào)用者決定實(shí)現(xiàn)類，以便在任務(wù)提交失敗后執(zhí)行 rejectedExecution 方法。3. 增加線程工廠：實(shí)現(xiàn)上就是增加一個(gè)入?yún)?，類型是一個(gè)接口 ThreadFactory，增加工作線程時(shí)不再直接 new 線程，而是調(diào)用這個(gè)由調(diào)用者傳入的 ThreadFactory 實(shí)現(xiàn)類的 newThread 方法。
就像下面這樣。
小宇：哇，還是你厲害，這一版應(yīng)該很完美了吧？閃客：不不不，離完美還差得很遠(yuǎn)，接下來(lái)的改進(jìn)，由你來(lái)想吧，我這里可以給你一個(gè)提示彈性思維
第五版
小宇：彈性思維？哈哈閃客你這術(shù)語(yǔ)說(shuō)的真是越來(lái)越不像人話了閃客：咳咳小宇：哦，我是說(shuō)你肯定是指我這個(gè)代碼寫的沒(méi)有彈性，對(duì)吧？可是彈性是指什么呢？閃客：簡(jiǎn)單說(shuō)，在這個(gè)場(chǎng)景里，彈性就是在任務(wù)提交比較頻繁，和任務(wù)提交非常不頻繁這兩種情況下，你這個(gè)代碼是否有問(wèn)題？小宇：emmm 讓我想想，我這個(gè)線程池，當(dāng)提交任務(wù)的量突增時(shí)，工作線程和隊(duì)列都被占滿了，就只能走拒絕策略，其實(shí)就是被丟棄掉閃客：是的小宇：這樣的確是太硬了，誒不過(guò)我想了下，調(diào)用方可以通過(guò)設(shè)置很大的核心線程數(shù) corePoolSize 來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題呀。閃客：的確是可以，但一般場(chǎng)景下 QPS 高峰期都很短，而為了這個(gè)很短暫的高峰，設(shè)置很大的核心線程數(shù)，簡(jiǎn)直太浪費(fèi)資源了，你看上面的圖不覺(jué)得眼暈么？小宇：是呀，那怎么辦呢，太大了也不行，太小了也不行。閃客：我們可以發(fā)明一個(gè)新的屬性，叫最大線程數(shù) maximumPoolSize。當(dāng)核心線程數(shù)和隊(duì)列都滿了時(shí)，新提交的任務(wù)仍然可以通過(guò)創(chuàng)建新的工作線程（叫它非核心線程），直到工作線程數(shù)達(dá)到 maximumPoolSize 為止，這樣就可以緩解一時(shí)的高峰期了，而用戶也不用設(shè)置過(guò)大的核心線程數(shù)。
小宇：哦好像有點(diǎn)感覺(jué)了，可是具體怎么操作呢？閃客：想象力不行呀小宇，那你看下面的演示。1. 開始的時(shí)候和上一版一樣，當(dāng) workCount < corePoolSize 時(shí)，通過(guò)創(chuàng)建新的 Worker 來(lái)執(zhí)行任務(wù)。
2. 當(dāng) workCount >= corePoolSize 就停止創(chuàng)建新線程，把任務(wù)直接丟到隊(duì)列里。
3. 但當(dāng)隊(duì)列已滿且仍然 workCount < maximumPoolSize 時(shí)，不再直接走拒絕策略，而是創(chuàng)建非核心線程，直到 workCount = maximumPoolSize，再走拒絕策略。
小宇：哎呀，我怎么沒(méi)想到，這樣 corePoolSize 就負(fù)責(zé)平時(shí)大多數(shù)情況所需要的工作線程數(shù)，而 maximumPoolSize 就負(fù)責(zé)在高峰期臨時(shí)擴(kuò)充工作線程數(shù)。閃客：沒(méi)錯(cuò)，高峰時(shí)期的彈性搞定了，那自然就還要考慮低谷時(shí)期。當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有任務(wù)提交時(shí)，核心線程與非核心線程都一直空跑著，浪費(fèi)資源。我們可以給非核心線程設(shè)定一個(gè)超時(shí)時(shí)間 keepAliveTime，當(dāng)這么長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)能從隊(duì)列里獲取任務(wù)時(shí)，就不再等了，銷毀線程。
總結(jié)
小宇：嗯好的，首先它的構(gòu)造方法是這個(gè)樣子滴public FlashExecutor(
int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueueworkQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler)
{
... // 省略一些參數(shù)校驗(yàn)
this.corePoolSize = corePoolSize;
this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
this.workQueue = workQueue;
this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
this.threadFactory = threadFactory;
this.handler = handler;
}
這些參數(shù)分別是
int corePoolSize：核心線程數(shù)int maximumPoolSize：最大線程數(shù)long keepAliveTime：非核心線程的空閑時(shí)間TimeUnit unit：空閑時(shí)間的單位BlockingQueueworkQueue：任務(wù)隊(duì)列（線程安全的阻塞隊(duì)列）ThreadFactory threadFactory：線程工廠RejectedExecutionHandler handler：拒絕策略整個(gè)任務(wù)的提交流程是閃客：不錯(cuò)不錯(cuò)，這可是你自己總結(jié)的喲，現(xiàn)在還用我給你講什么是線程池了么？小宇：啊天呢，我才發(fā)現(xiàn)這似乎就是我一直弄不清楚的線程池的參數(shù)和原理呢！閃客：沒(méi)錯(cuò)，而且最后一版代碼的構(gòu)造方法，就是 Java 面試常考的 ThreadPoolExecutor 最長(zhǎng)的那個(gè)構(gòu)造方法，參數(shù)名都沒(méi)變。小宇：哇，太贊了！我都忘了一開始我想干嘛了，嘻嘻。閃客：哈哈，不知不覺(jué)學(xué)到了技術(shù)才爽呢，對(duì)吧？晚飯時(shí)間快到了，要不要一塊去吃山西面館呀？小宇：哦，那家店餐桌的顏色我不太喜歡，下次吧。閃客：哦好吧。
后記
線程池是面試?？嫉闹R(shí)點(diǎn)，網(wǎng)上很多文章都是直接從它那有 7 個(gè)參數(shù)的構(gòu)造方法講起，強(qiáng)行把各個(gè)參數(shù)的含義說(shuō)給你聽，讓人云里霧里。希望讀者讀完本篇文章后，線程池的這些參數(shù)不再是死記硬背，而是像本文中這些動(dòng)圖一樣在你的腦中活靈活現(xiàn)，這樣就能永遠(yuǎn)記住他們啦~
下載文檔
