《手写线程池》线程池核心技术：第02节：线程池总体结构技术解析

作者：冰河
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• 本章难度：★★★☆☆
• 本章重点：简单介绍线程池的总体结构，重点掌握：线程池的优缺点、Executors类、ThreadPoolExecutor类和线程池顶层接口和抽象类等核心技术。从全局视角掌握线程池的核心技术原理，学会融汇贯通，将线程池的编程思想灵活应用到自身实际项目中，提升实际项目的并发处理能力，以及自身的并发编程内功功底。

大家好，我是冰河~~

在真实高并发场景下，基本上不会直接使用Thread类创建线程，大部分场景下，都是使用线程池来创建并管理线程。可以这么说，学好线程池对于并发编程来说是非常重要的。

一、前言

在线程池核心技术篇章，已经对线程池的核心原理进行了详细的阐述，包括介绍了线程池的核心状态，结合源码的方式介绍了创建线程池的方式，阐述了线程池执行任务的核心流程和线程池的关闭方式。最后，分别介绍了在CPU密集型程序和IO密集型程序中如何确定最佳的线程数。接下来，对线程池的总体结构进行简单的介绍。

二、本节诉求

简单介绍线程池的总体结构，重点掌握：线程池的优缺点、Executors类、ThreadPoolExecutor类和线程池顶层接口和抽象类等核心技术。从全局视角掌握线程池的核心技术原理，学会融汇贯通，将线程池的编程思想灵活应用到自身实际项目中，提升实际项目的并发处理能力，以及自身的并发编程内功功底。

三、线程池简介

线程池的创建和回收是一个非常消耗系统资源的过程，如果在系统中频繁的创建和回收线程，会极大的降低程序的执行性能。并且，短时间内创建大量的线程可能会造成CPU占用100%、死机或者内存溢出等问题。而使用线程池就能过非常轻松的解决这些问题。

3.1 线程池概述

线程池是Java从JDK1.5版本提供的一种线程使用模式，能够自动创建和回收线程，并管理线程的生命周期。在线程池中能够管理和维护多个线程的运行。

Java中的线程池主要是通过Executor框架实现的，主要涉及到Executor接口、ExecutorServcie接口、AbstractExecutorService抽象类、ScheduledExecutorService接口、ThreadPoolExecutor类、ScheduledThreadPoolExecutor和Executors类。线程池核心类继承关系如图2-1所示。

在实现线程池的核心类中，最核心的类是ThreadPoolExecutor类，而ScheduledThreadPoolExecutor类实现了定时任务功能，它能够使提交到线程池中的任务定时、定期执行。另外，除了图2-1所示的接口和类外，为了便于创建线程池，JDK中还提供了一个Executors工具类，Executors类中封装了创建线程池的各种方法，专门用于创建线程池。

不过，在真实的高并发场景下，并不推荐使用Executors工具类创建线程池，而是推荐直接使用ThreadPoolExecutor类创建线程池。

3.2 线程池的优点

这里，综合对比直接使用Thread类创建线程的弊端与使用线程池的优点，来加深小伙伴们对线程池的理解。

1.直接使用Thread类创建线程的缺点

直接在程序中使用Thread类创建线程的方式是非常不可取的，主要体现在如下几个方面。

（1）每次通过Thread类创建一个线程对象的性能是非常差的，每次创建Thread对象后，调用Thread的start()方法，会在操作系统层面分配一个与之对应的线程，这个过程比较耗时。

（2）直接使用Thread类创建线程缺乏有效的统一管理机制，如果在短时间内创建大量的线程，线程之间会相互竞争系统资源，可能会造成CPU占用100%、死机或者内存溢出等问题。

（3）直接使用Thread类创建线程提供的线程功能非常有限，例如，让线程执行更多的任务，定期执行某些任务等场景是通过Thread创建线程无法满足的。

（4）直接使用Thread类创建线程，无法对线程进行有效的监控。

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