之前，总觉得买东西，做东西，或者从某个时间点开始，人生就会出现一个转折点，一切都会很顺利。一下子变得强大起来。然而，这种情况并非如此。我不可能一下子变强，也不可能一口咬成胖子。看一篇文章，不能让你从此走上人生巅峰。我越来越相信，这是一个长期的过程，只有量变导致质变，即使缓慢，也绝不会停止。[TOC]如何设计线程池？三个步骤这是一个普遍的问题。如果对线程池的工作原理比较熟悉，这道题就不难了。要设计和实现一个事物，需要三个步骤：它是什么？为什么？怎么做？什么是线程池？线程池使用池化技术将线程存储在一个“池”（容器）中。当任务到来时，可以使用现有的空闲线程来处理它们。处理完成后，将它们放回容器中，可以重复使用。如果线程不够，可以按规则动态增加。当线程过多时，也可以杀死多余的线程。为什么要使用线程池？实现线程池有什么好处？减少资源消耗：池化技术可以复用创建的线程，减少线程创建和销毁的损失。提高响应速度：使用已有的线程进行处理，减少创建线程的时间可控线程：线程是稀缺资源，不能无限创建，线程池可以统一分配和监控扩展其他功能：比如定时线程池，要点定时执行任务需要考虑线程池设计需要考虑的点：线程池状态：有哪些状态？如何保持状态？线程是如何封装的？线程放在哪个池中？线程如何获取任务？线程有哪些状态？如何限制线程数？动态变化？自动缩放？线程是怎么死的？如何复用？可以直接处理的任务很少。当任务很多时，应该放在哪里？任务队列满了怎么办？使用什么队列？从任务阶段来看，分为以下几个阶段：如何保存任务？如何获得任务？如何执行任务？如何拒绝任务？线程池状态有哪些？如何保持状态？状态可以设置如下：RUNNING：运行状态，可以接受任务，也可以处理任务SHUTDOWN：不能接受任务，但是可以处理任务STOP：不能接受任务，也不能处理任务，中断当前任务TIDYING：AllthreadsstopTERMINATED：线程池的最终状态在各种状态之间是不同的。它们的状态之间的变化如下：维护状态可以用一个变量单独存储，需要保证修改的原子性。在底层操作系统中，对int的修改是原子的，但是在32位操作系统中，对double、long等64位值的操作不是原子的。另外，其实JDK中实现的状态和线程池中的线程数是同一个变量。高3位表示线程池的状态，低29位表示线程数。这样设计的好处是节省空间，同时更新的时候也有优势。如何封装线程相关的线程？线程放在哪个池中？线程实现Runnable接口。执行的时候会调用start()方法，但是start()方法内部会编译调用run()方法。该方法只能调用一次，调用多次会报错。所以，线程池中的线程运行后，是不可能终止和重启的，只能一直运行下去。既然不能停止，任务执行完之后，就没有任务过来了，只有轮询获取任务的进程线程才能运行任务，所以在封装线程的时候，假设封装成Worker，Worker必须包含一个Thread，表示当前Thread，除了当前线程，封装的线程类还应该持有任务，初始化可以直接给任务，只有当当前任务为null时才需要获取任务。可以考虑使用HashSet来存储线程，即充当线程池。当然HashSet会有线程安全问题需要考虑，那么我们可以考虑使用ReentrantLock等可重入锁。线程池中任何线程的添加或删除都需要加锁。privatefinalReentrantLockmainLock=newReentrantLock();线程如何获得任务？(1)在初始化线程时，可以直接指定任务，比如RunnablefirstTask，将任务封装到worker中，然后在worker中获取线程。thread.run()时，其实是运行worker本身的run()方法，因为worker本身实现了Runnable接口，里面的线程其实就是它自己。因此，也可以自定义ThreadFactory线程工厂。privatefinalclassWorkerextendsAbstractQueuedSynchronizerimplementsRunnable{finalThread线程;可运行的第一个任务；...Worker(RunnablefirstTask){setState(-1);//禁止中断直到runWorkerthis.firstTask=firstTask;//从线程池创建线程，传入的是自己的this.thread=getThreadFactory().newThread(this);}}(2)运行完任务的线程要继续取任务，取任务必须从任务队列中取。如果任务队列中的线程没有任务，因为是阻塞队列，可以等待。如果等待一定时间后仍然没有任务，如果线程池中的线程数已经超过核心线程数，任由线程死亡，则应将该线程从线程池中移出。并结束线程。获取和执行任务是线程池中线程的一个工作循环，除非它会死掉。线程有哪些状态？现在我们说的是Java中的线程Thread。线程在给定的时间点只能处于一种状态。这些状态是虚拟机的状态，不能反映任何操作系统的线程状态。有六种类型/七种状态：NEW：线程对象已经创建，但是还没有调用Start()方法，还没有启动的线程处于这种状态。Running：运行状态其实包括两种状态，但是Java线程将ready和running称为runnable线程池其中，等待调度，获得CPU使用权才有资格执行，执行完start()、endsleep()或join()后不一定进入就绪状态，线程会进入获得对象锁后的这个状态。当CPU时间片结束或者主动调用yield()方法时，也会进入这个状态Running：获得CPU的使用权（获得CPU时间片），变为运行状态BLOCKED：阻塞，线程被阻塞被锁，等待监视器锁，一般是通过Synchronize关键字修饰的方法或代码块WAITING：进入该状态，需要等待其他线程通知（notify）或中断，一个线程等待无限期地为另一个线程。TIMED_WAITING：等待超时，指定时间后自动唤醒，返回，不会永远等待TERMINATED：线程执行完毕，已经退出。如果在终止后调用start()，将抛出java.lang.IllegalThreadStateException。如何限制线程数？动态变化？自动缩放？线程池本身就是为了限制和充分利用线程资源，所以有两个概念：核心线程数和最大线程数。要让线程数根据任务数动态变化，那么我们可以考虑如下设计（假设有连续任务）：为一个任务创建一个线程，直到线程数达到核心线程数。核心线程数达到后，没有空闲线程，进来的任务直接放入任务队列。如果任务队列是无界的，它就会爆炸。如果任务队列是有界的，任务队列满后，如果有任务过来，会继续创建线程进行处理。此时线程数大于核心线程数，直到线程数等于最大线程数。达到最大线程数后，还有任务过来，会触发拒绝策略，根据不同的策略进行处理。如果任务不断处理，任务队列为空，线程空闲，没有任务，则在一定时间内销毁，使线程数保持在核心线程数。从上面可以看出，控制缩放的主要参数是核心线程数、最大线程数、任务队列和拒绝策略。线程是怎么死的？如何复用？线程不能多次重新调用start()，所以只能调用一次，即线程不可能停止再启动。那么说明线程复用只是一个连续的循环而已。Extinction只是结束了它的run()方法。当需要自动减少线程池数量时，会结束一些空闲线程。而复用，其实就是任务执行完后，去任务队列中取任务。如果未获取任务，它将等待。任务队列是一个阻塞队列，是一个不断循环的过程。很少有任务相关的任务可以直接处理。当任务很多时，应该放在哪里？任务少的时候，来了就直接创建，给线程初始化任务，然后就可以开始执行了。当任务较多时，可以放入队列，先进先出。任务队列满了怎么办？当任务队列满时，会继续添加线程，直到达到最大线程数。使用什么队列？一般队列只是一个长度有限的缓冲区。如果已满，则无法保存当前任务。阻塞队列可以阻塞并保持当前需要入队的任务，但只会阻塞等待。同样，阻塞队列也可以保证当任务队列中没有任务时，会阻塞当前获取任务的线程，让其进入等待状态，释放CPU资源。所以在线程池场景下，阻塞队列其实是很有必要的。【作者简介】：公众号【秦淮杂货铺】作者秦淮，技术之路不是一时的，山高水长，纵使慢也不会停。世界希望一切都越来越快，但我更希望自己能走好每一步，把每一篇文章都写好，期待与大家交流。如果有帮助，请给我一个赞，是对我莫大的鼓励和认可。
