一、线程池是什么

之前我们已经认识过"池"：String，字符串常量池；MySQL JDBC，数据库连接池(DataSource)…

线程诞生的原因是进程太重量了，导致创建进程/销毁进程比较低效 (内存资源的申请和释放)！而线程就是共享了内存资源，新的线程复用之前的资源，不必重新申请了 (快了)~~
但是如果线程创建的频率高了，此时线程创建销毁的开销仍然不能忽略！
此时就可以使用线程池来进一步优化这里的速度了！！！

在这里插入图片描述

用户态：每个进程都是自己执行自己的逻辑；
内核态：一个系统里只有这一份内核在执行逻辑，这个内核要给所有的进程都提供一些服务！
在这里插入图片描述
最终的结论：使用线程池是纯用户态操作，要比创建线程 (经历内核态的操作)要快~~
线程池最大的好处就是减少每次启动、销毁线程的损耗！

总结三点：

降低资源消耗：减少线程的创建和销毁带来的性能开销。
提高响应速度：当任务来时可以直接使用，不用等待线程创建。
可管理性：进行统一的分配、监控，避免大量的线程间因互相抢占系统资源导致的阻塞现象。

二、标准库中的线程池

使用 Executors.newFixedThreadPool(10) 能创建出固定包含 10 个线程的线程池
返回值类型为 ExecutorService
通过 ExecutorService.submit 可以注册一个任务到线程池中

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class Demo26 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
        pool.submit(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("这是任务");
            }
        });
    }
}

Executors 创建线程池的几种方式

newFixedThreadPool：创建固定线程数的线程池
newCachedThreadPool：创建线程数目动态增长的线程池
newSingleThreadExecutor：创建只包含单个线程的线程池
newScheduledThreadPool：设定延迟时间后执行命令，或者定期执行命令，是进阶版的Timer

Executors 本质上是 ThreadPoolExecutor 类的封装。
ThreadPoolExecutor 提供了更多的可选参数，可以进一步细化线程池行为的设定。

三、实现线程池

3.1 思路与细节

一个线程池可以同时提交N个任务，对应的线程池中有M个线程来负责完成这N个任务，如何把N个任务分配给M个线程呢？

生产者消费者模型正好可以解决这个问题！
先搞一个阻塞队列，每个被提交的任务都被放到阻塞队列中。搞M个线程来取队列元素。如果队列空了，M个线程自然阻塞等待；如果队列不为空，每个线程都取任务、执行任务，完了再来取下一个…直到队列为空，线程继续阻塞~~

在这里插入图片描述
注意：
1）阻塞队列能够保证线程安全~
2）Thread的线程跑起来之后，在执行过程中，是不会被提前销毁的！run() 执行完了才会被销毁~
3）线程什么时候结束呢？不用结束！因为无法判定啥时候会有新的线程过来！
一般还是在服务器开发中会更常用到线程池，这时线程池肯定是要持续工作的了~
如果非要结束，单独写一个shutdown方法，强制interrupt所有的工作线程 (如果你要写shutdown，后面是需要操作这些线程实例的，所以需要用数组保存起来)

3.2 完整代码

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

class MyThreadPool {
    private BlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingQueue<>();

    public void submit(Runnable runnable) throws InterruptedException {
        queue.put(runnable);
    }

    public MyThreadPool(int m) {
        // 在构造方法中, 创建出 M 个线程. 负责完成工作.
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            Thread t = new Thread(() -> {
                while (true) {
                    try {
                        Runnable runnable = queue.take();
                        runnable.run();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
            t.start();
        }
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyThreadPool pool = new MyThreadPool(10);
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            int taskId = i;  // i是一直在变化的，所以我们创建一个新的变量在Runnable进行捕获!
            pool.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("执行当前任务: " + taskId + " 当前线程: " + Thread.currentThread().getName());
                }
            });
        }
    }
}