线程池相关知识

什么是线程池？
- 线程池是一种管理线程的机制，提前创建好一定数量的线程放在池中。
- 当有任务需要执行时，从线程池中取出线程执行任务；任务执行完后，线程不会消失，而是返回到线程池中，等待下一个任务。
为什么要用线程池？
- 提升性能：减少频繁创建和销毁线程的开销。
- 资源管理：防止因为创建太多线程导致系统资源耗尽。
- 控制并发量：通过设置线程池大小，控制同时执行的任务数量。
线程池的主要组成部分：
- 核心线程数（corePoolSize）：线程池中始终保持存活的线程数量。
- 最大线程数（maximumPoolSize）：线程池中允许的最大线程数量。
- 任务队列（BlockingQueue）：用于保存等待执行的任务。
- 线程工厂（ThreadFactory）：用于创建线程。
- 拒绝策略（RejectedExecutionHandler）：当任务过多时，如何处理无法执行的任务。

问题1：核心线程数和最大线程数分别指什么举个具体例子

一、核心线程数（corePoolSize）

核心线程数是线程池中始终存活的线程数量。
即使线程处于空闲状态（没有任务可执行），这些核心线程也不会被销毁。
只有任务超过核心线程数时，线程池才会创建非核心线程来执行任务。

二、最大线程数（maximumPoolSize）

最大线程数是线程池中允许的最大线程数量。
当任务数量超过核心线程数，且任务队列已满时，线程池会创建非核心线程（数量 = 最大线程数 - 核心线程数）来执行任务。
如果任务数量超过了 最大线程数 + 队列容量，线程池会触发拒绝策略。

三、举例说明

假设我们有以下线程池配置：

核心线程数（corePoolSize）：3
最大线程数（maximumPoolSize）：5
任务队列大小（BlockingQueue）：2

初始状态：线程池中只有3个核心线程处于等待状态。

场景 1：任务数量 ≤ 核心线程数

假设有 3 个任务 Task1, Task2, Task3。
线程池会直接分配这 3 个任务给核心线程，线程池中不会创建非核心线程。

执行情况：

核心线程 1 执行 Task1。
核心线程 2 执行 Task2。
核心线程 3 执行 Task3。

线程池状态：

活跃线程数：3（核心线程）。
队列任务数：0。

场景 2：任务数量 > 核心线程数，且任务队列未满

假设有 5 个任务 Task1, Task2, Task3, Task4, Task5。
核心线程会优先执行 3 个任务，剩下的 2 个任务会被放入任务队列。

执行情况：

核心线程 1 执行 Task1。
核心线程 2 执行 Task2。
核心线程 3 执行 Task3。
队列中排队：Task4, Task5。

线程池状态：

活跃线程数：3（核心线程）。
队列任务数：2。

场景 3：任务数量 > 核心线程数 + 队列容量，且小于最大线程数

假设有 7 个任务 Task1 到 Task7。
核心线程会执行 3 个任务，任务队列能容纳 2 个任务。
剩下的 2 个任务，线程池会创建非核心线程来执行。

执行情况：

核心线程 1 执行 Task1。
核心线程 2 执行 Task2。
核心线程 3 执行 Task3。
队列中排队：Task4, Task5。
非核心线程 1 执行 Task6。
非核心线程 2 执行 Task7。

线程池状态：

活跃线程数：5（3 个核心线程 + 2 个非核心线程）。
队列任务数：0（已被消耗完）。

场景 4：任务数量 > 最大线程数 + 队列容量

假设有 10 个任务 Task1 到 Task10。
核心线程执行 3 个任务，任务队列容纳 2 个任务，最大线程数支持 5 个线程。
剩下的任务（Task8, Task9, Task10）会被拒绝策略处理。

执行情况：

核心线程 1 执行 Task1。
核心线程 2 执行 Task2。
核心线程 3 执行 Task3。
队列中排队：Task4, Task5。
非核心线程 1 执行 Task6。
非核心线程 2 执行 Task7。
Task8, Task9, Task10 被拒绝（可能抛出异常或被记录在 discardTasks 中）。

线程池状态：

活跃线程数：5（3 个核心线程 + 2 个非核心线程）。
队列任务数：0。
被拒绝任务数：3。

四、总结线程池执行的优先级

优先用核心线程处理任务。
当核心线程都忙时，将任务加入队列。
当队列满了，创建非核心线程处理任务。
当非核心线程也不足以处理时，触发拒绝策略。

五、图示帮助理解

配置：

核心线程数：3
最大线程数：5
队列大小：2

状态	核心线程	队列	非核心线程	结果
提交 3 个任务	3	0	0	全部被核心线程执行
提交 5 个任务	3	2	0	队列满，无需非核心线程
提交 7 个任务	3	2	2	非核心线程执行 2 个
提交 10 个任务	3	2	2	拒绝 3 个任务

问题2：队列中的线程就是在等待吗等核心线程任务执行完释放出来然后队列中的任务执行

回答：详细分析队列中任务的执行逻辑

当核心线程都在忙时：
新提交的任务会进入任务队列（BlockingQueue）。
- 这些任务不会被直接执行，而是等待线程池中已有的线程（核心线程或非核心线程）空闲下来再去处理。
队列中的任务执行顺序：
队列中的任务遵循 先进先出（FIFO） 的原则，即最早进入队列的任务会最先被执行。
当核心线程完成当前任务后：
核心线程会从队列中取出下一个任务并开始执行。

执行过程举例

配置：

核心线程数：2
最大线程数：4
队列容量：3

提交任务：`Task1`, `Task2`, `Task3`, `Task4`, `Task5`

初始状态：
- 核心线程执行 Task1 和 Task2。
- 任务队列中等待：Task3, Task4, Task5。
核心线程完成 Task1 后：
- Task3 从队列中出队，交给核心线程 1 执行。
- 核心线程 2 继续执行 Task2。
当 Task2 执行完后：
- Task4 从队列中出队，交给核心线程 2 执行。

总结

队列中的任务确实是在等待。它们需要等到有线程空闲时，才能被取出来执行。
队列起到了“缓冲”的作用，使得线程池能够在任务量大时平稳运行，而不是直接创建过多线程。

问题3：场景三中的实例不太明白

回答：

"已被消耗完"的意思是 任务队列中的任务已经被线程处理了，任务队列不再有排队的任务。

详细讲解这个场景（7个任务，3核心线程，队列容量2，最大线程数5）：

配置：

核心线程数：3
任务队列容量：2
最大线程数：5

任务情况：

提交任务：Task1 到 Task7

任务分配流程

首先使用核心线程执行任务：
- 核心线程 1 执行 Task1。
- 核心线程 2 执行 Task2。
- 核心线程 3 执行 Task3。
- 任务队列状态：空（因为还没有达到队列阶段）。
任务超过核心线程数，进入队列：
- Task4 和 Task5 被放入队列中。
- 任务队列状态：[Task4, Task5]。
- 此时线程池的线程资源已经用满，核心线程都在工作中，队列的容量也达到了上限。
超过队列容量，创建非核心线程：
- Task6 和 Task7 超出队列容量，无法再放入队列，线程池根据配置开始创建 非核心线程。
  - 非核心线程 1 执行 Task6。
  - 非核心线程 2 执行 Task7。
执行任务的顺序：
- 核心线程 1 执行完 Task1 后，会从队列中取出 Task4 来执行。
- 核心线程 2 执行完 Task2 后，会从队列中取出 Task5 来执行。
- 非核心线程直接处理 Task6 和 Task7，无需等待队列。