一文讀懂線程池的工作原理（故事白話文）

前言

本文以程序員做需求的例子，比喻線程池的工作過程。以故事白話的方式展開，跟大家闡述線程池工作原理，以方便大家更好理解線程池，謝謝閱讀哈~

• 什么是線程池？
• 什么是核心線程？
• 什么是阻塞隊列？
• 什么是非核心線程？
• 什么是空閑存活時間？
• 什么是飽和策略？
• 線程池工作原理流程圖&源碼概覽

什么是線程池？

「小田螺」 勤勤懇懇，任勞任怨，夜以繼日地工作著。終于有一天，他晉升為公司的主管，負(fù)責(zé)公司日常業(yè)務(wù)。

風(fēng)輕云淡的一天，老板找到了小田螺，“我們公司員工越來越多了，我想搞個「員工管理系統(tǒng)」，你那邊安排一下哈，要在一個月后完成?！?小田螺拍拍胸口，沒問題！

因為當(dāng)前公司還沒有程序員，所以小田螺快馬加鞭打開「豬八戒網(wǎng)」，提交員工管理系統(tǒng)需求，等待不久，「開發(fā)者（名字，線程A）」 接單，談好合同，開始開發(fā)，系統(tǒng)交付...一系列流程下來，并且一個月過后，一個五臟俱全的員工管理系統(tǒng)終于完成了...老板對此大加贊賞~

過了不久，老板再次發(fā)話，“公司越來越多人遲到了，我們再搞個「考勤系統(tǒng)」吧!" 小田螺接到任務(wù)，馬上又開始上豬八戒網(wǎng)，提需求找人開發(fā)，這次來了「線程B接單」......

逝者如斯，月底了，老板又提出開發(fā)個薪酬系統(tǒng)需求...小田螺聽了頭皮發(fā)麻，one day day的，重復(fù)去網(wǎng)上找人開發(fā)！“為了節(jié)省成本，不如我們雇傭幾個程序員(線程a,b,c)，成立自己的IT技術(shù)部門吧！我們就管IT部門叫「線程池」吧!”老板聽了，一拍即合!!!

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線程池就是管理線程的池子，當(dāng)有任務(wù)要處理時，不用頻繁創(chuàng)建新線程，而是從池子拿個線程出來處理。當(dāng)任務(wù)執(zhí)行完，線程并不會被銷毀，而是在等待下一個任務(wù)。因此可以節(jié)省資源，提高響應(yīng)速度。

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什么是核心線程？

「線程池」IT部門成立后，雇傭了幾個與公司有正式合同關(guān)系的員工a，b，c，「小田螺」管他們幾個正式員工做「核心線程」。當(dāng)老板提一個需求過來，小田螺就把需求分配給「手上沒活干」的線程處理...

什么是阻塞隊列？

一天早上，老板睡眼惺忪。來到公司后，一口氣提了「四個需求」，a，b,c 按順領(lǐng)完任務(wù)后，發(fā)現(xiàn)還剩余一個需求任務(wù)。這個怎么安排呢？難道又去「豬八戒兼職網(wǎng)」找人嘛？成立了「線程池IT部門」，還去找人（找線程干活），會被人笑落大牙的！

聰明的小田螺想到一個好辦法，我們可以搞個DPMS需求池，把還沒分配的需求，放進(jìn)待完成的DPMS需求池里面吧，等到a，b，c誰先干完活，再把這個任務(wù)領(lǐng)走。這個DPMS需求池，我們給它取名「阻塞隊列」，英文名叫「WorkQueue」吧！

什么是非核心線程？

又在一個晴空萬里的午后，老板喝了一杯咖啡，閑來沒事，就跑去「阻塞隊列」（DPMS需求池）看看，一看就傻帽了??！需求池堆積了幾十個需求，排期都是滿滿的了。老板馬上叫「小田螺進(jìn)來辦公室」，以商量如何處理這些需求任務(wù)。

“要不，我們雇傭多幾個員工（搞多幾個「核心線程」）？” ?“不行不行，公司財務(wù)「開銷」有點(diǎn)大！”

“要不然，我們要求業(yè)務(wù)提少點(diǎn)任務(wù)需求？（「請求少點(diǎn)」）” “你是不是傻，請求少點(diǎn)，不是自斷財路嘛？你回家想想辦法先吧?。　崩习宸糯罅怂纳らT~

小田螺回家閉目讓神，每天早早就睡覺，兩耳不聞窗外事...終于有一天，在一個夢香里，他想到了一個好辦法。

“老板，我們可以去別的公司（「外包公司」）雇傭幾個員工（假設(shè)名字為d,e,f,g）一段時間，讓它們來做「DPMS需求池（阻塞隊列）」 里面的需求。等到做完需求，再派他們回去就好啦?！?老板一聽就樂了，這個方案好，心里美滋滋：「需求的活有人干了，公司財務(wù)又省錢，兩全其美呀」~ 這幾個派遣來的外包員工（d,e,f,g），我們就把它叫做「非核心線程」吧。

什么是空閑時間？

自從來了d,e,f,g外包員工（「非核心線程」），老板長舒一口氣，這么多活，終于有人干了。

但是呢，又有一天，到了7點(diǎn)所謂的下班時間，老板走出辦公室，發(fā)現(xiàn)「線程池」IT部門的員工，都走得七七八八了。心里一怒：「這幫粉腸，怎么一到下班時間就跑，工作這么不飽和了」？他隨手點(diǎn)進(jìn)DPMS需求池，才發(fā)現(xiàn)，原來需求都被做完了。。。還有一堆外包同事（非核心線程）要發(fā)工資呢，這波虧大了~

第二天，小田螺被「秘密」叫進(jìn)了老板辦公室，既然DPMS需求池都已經(jīng)沒需求了。我們準(zhǔn)備派外包同事（非核心線程）回去吧？但是呢一般，需求一沒有，就馬上讓他們回去（「線程回收」），如果需求一下子又來，就有點(diǎn)hold不住了...

“要不醬紫，我們等需求池空的時候，隔個15天還是10天，再讓外包同事（「非核心線程」）回去吧？” 這個定義的15天或者10天，就是「線程空閑存活時間」啦

什么是飽和策略？

在臨近雙11的時候，不僅老板提了良多需求，新來的運(yùn)營小姐姐們，也提了好多好多的需求。新需求如源頭活水，滾滾的來~

首先呢，「線程池」IT部門a，b，c三個正式員工（核心線程）都忙于處理需求（「請求」），接著，DPMS需求池（「阻塞隊列」）也被擠滿了，最后呢，連d,e,f,g外包同事（「非核心線程」）也忙得不可開交。

這時候，需求還是做不完，怎么辦呢？雙11趕著上線呢？小田螺愁眉苦臉，從「潮起愁到潮落」...

沒辦法了，只能動用「飽和策略」啦。比如「丟棄需求任務(wù)」？「拋異常，告訴老板別加需求了」？「丟棄需求池最老的需求任務(wù)」？還是「交給提需求的人自己處理」？

最后老板決定，「拒絕再提新的需求」，于是「線程池」IT部門還是正常運(yùn)行~

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線城池的飽和策略事件，主要有四種類型

• AbortPolicy(拋出一個異常，默認(rèn)的)
• DiscardPolicy(新提交的任務(wù)直接被拋棄)
• DiscardOldestPolicy（丟棄隊列里最老的任務(wù)，將當(dāng)前這個任務(wù)繼續(xù)提交給線程池）
• CallerRunsPolicy（交給線程池調(diào)用所在的線程進(jìn)行處理，即將某些任務(wù)回退到調(diào)用者)

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線程池工作原理流程圖 & 源碼概覽

故事講完啦，再復(fù)習(xí)下線程池工作流程圖吧~

有興趣的朋友，源碼也可以看下哈~

??if?(command?==?null)
????????????throw?new?NullPointerException();
????????int?c?=?ctl.get();
????????//判斷當(dāng)前活躍線程數(shù)是否小于corePoolSize
????????if?(workerCountOf(c)?????????????//如果小于，則調(diào)用addWorker創(chuàng)建線程執(zhí)行任務(wù)
????????????if?(addWorker(command,?true))
????????????????return;
????????????c?=?ctl.get();
????????}
????????//如果大于等于corePoolSize，則將任務(wù)添加到workQueue隊列。
????????if?(isRunning(c)?&&?workQueue.offer(command))?{
????????????int?recheck?=?ctl.get();
????????????if?(!?isRunning(recheck)?&&?remove(command))
????????????????reject(command);
????????????else?if?(workerCountOf(recheck)?==?0)
????????????????addWorker(null,?false);
????????}
????????//如果放入workQueue隊列失敗，則創(chuàng)建非核心線程執(zhí)行任務(wù)????
????????else?if?(!addWorker(command,?false))
????????????//（如果這時創(chuàng)建線程失敗(當(dāng)前線程數(shù)大于等于maximumPoolSize時))
????????????調(diào)用reject拒絕接受任務(wù)
????????????reject(command);