线程池的线程是如何复用的

　　前言
　　进程和线程的关系相信大家都知道，这里我就不做过多的解释了，既然一个进程是由多个线程组成的，那么线程池又是由若干个线程队列组成的，在并发量比较高的情景下，我们通常会去创建线程池就执行任务，而不单一的创建多个线程去执行任务，因为线程的创建的一系列动作，是需要资源开销的，如果频繁的对线程创建销毁，其实本身是一种很浪费资源的，就更谈不上提高效率了。
　　一般都会创建线程池将线程统一管理，并且还会引入阻塞和非阻塞队列，接收需要排队处理的任务，但是线程池里的线程是在处理完任务就会进行销毁么，其实并不是这样的，下面我们一起来对线程池里线程是如何复用的进行分析。使用线程池使用线程池原因
　　1.复用已创建的线程，减少线程创建、销毁开销。 2.可以根据自身系统的承载能力，合理对线程池线程数量进行控制。 3.控制并发数，保护系统。private static void creatThreadPool() throws InterruptedException {     List threadList = new ArrayList<>();     long start = System.currentTimeMillis();     log.info(＂创建线程池开始＂);     for (int i = 0; i < 100; i++) {         Thread thread = new Thread(() -> {             try {                 TimeUnit.SECONDS.sleep(10);              } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }         }, ＂thread＂ + i);         thread.start();         threadList.add(thread);         TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1);     }     long end = System.currentTimeMillis();     long needTime = end - start;     log.info(＂创建100个线程所花费的时间：＂ + needTime + ＂ms＂);  }  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {     creatThreadPool(); }  复制代码
　　创建100个线程需要264ms，平均一个线程的创建需要2.2ms左右，线程执行任务可以只需要不到1ms，那么这样看来创建线程是不划算的。
　　这里除里JDK自带的四种线程池类型，简单介绍下jdk自带四种线程池。
　　1.newCachedThreadPool：可缓存的的无界线程池，可以自动线程回收，通常执行短期异步的任务。
　　2.newFixThreadPool：固定数量的线程池，控制并发数。
　　3.newSingleThreadPool：单线程工作的线程池，所有任务按照FIFO先进先出的原则执行。
　　4.newScheduleThreadPool：可定期执行的线程池，可指定执行时间和执行次数。
　　通常情况下，在阿里的开发手册上写不推荐使用Executors创建线程，也就是线程池的顶级接口，jdk自带的线程池创建的时候是没有核心线程数的，不断的创建对象，那么就会存在内存溢出的风险。线程池的工作流程
　　一般创建线程池还是使用ThreadPoolExecutor创建，它的上接口是ExecutorService，所有说真正创建线程池是用ExecutorService创建。 7大核心参数这里就不多说了，直接说线程池的工作流程。
　　1.首先当运行的线程池 corePoolSize（核心线程数），任务放入队列。
　　3.队列已满，当前运行的线程数 MaxImumPoolSize（最大线程数），使用Handler拒绝策略，当然不能丢弃任务，一般使用CallerRunsPolicy使用调用线程执行任务。
　　4.当前线程不需要执行任务，也不能让它一直存在着占用资源，超出keepAliveTime，运行线程数> corePoolSize，这线程会被回收掉，这样做主要是控制核心线程里线程数量。线程复用
　　首先看ThreadPoolExecutor源码，execute线程池执行入口   public void execute(Runnable command) {         if (command == null)             throw new NullPointerException();       //当前线程数小于核心线程数         int c = ctl.get();         if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {             if (addWorker(command, true))                 return;             c = ctl.get();         }     //加入等待队列里排队处理         if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {             int recheck = ctl.get();       //检查工作线程停止工作是否需要移除，触发拒绝策略             if (! isRunning(recheck) && remove(command))                 reject(command);      //二次检查             else if (workerCountOf(recheck) == 0)                 addWorker(null, false);         }      //无法提交线程则触发拒绝策略         else if (!addWorker(command, false))             reject(command);     } 复制代码
　　这里看到每个if判断里都存在addWorker方法，那么这个方法肯定是线程是否复用的重点，Worker w = null; try {      //将任务放到Worker工作线程里面，     w = new Worker(firstTask);     final Thread t = w.thread;     if (t != null) {         final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;         mainLock.lock();         try {             // Recheck while holding lock.             // Back out on ThreadFactory failure or if             // shut down before lock acquired.             int rs = runStateOf(ctl.get());              if (rs < SHUTDOWN ||                 (rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) {                 if (t.isAlive()) // precheck that t is startable                     throw new IllegalThreadStateException();         //hashset 集合里存放 Worker对象                 workers.add(w);                 int s = workers.size();                 if (s > largestPoolSize)                     largestPoolSize = s;                 workerAdded = true;             }         } finally {             mainLock.unlock();         }         if (workerAdded) {             t.start();             workerStarted = true;         }     } } finally {     if (! workerStarted)         addWorkerFailed(w); } return workerStarted;  复制代码
　　Worker是个final修饰的内部类，意味着不能被其他类继承，那么线程复用只能在这一个类里面进行，接着看Worker的run方法里面执行的runWorker方法，这个是线程复用的核心方法。final void runWorker(Worker w) {     Thread wt = Thread.currentThread();    //获取线程里面执行的任务     Runnable task = w.firstTask;     w.firstTask = null;     w.unlock(); // allow interrupts     boolean completedAbruptly = true;     try {        //如果任务不为空  || 重新拿取线程里的任务         while (task != null || (task = getTask()) != null) {             w.lock();             // If pool is stopping, ensure thread is interrupted;             // if not, ensure thread is not interrupted.  This             // requires a recheck in second case to deal with             // shutdownNow race while clearing interrupt            //判断线程的状态，并执行对应的拒绝策略             if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||                  (Thread.interrupted() &&                   runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&                 !wt.isInterrupted())                 wt.interrupt();             try {                 beforeExecute(wt, task);                 Throwable thrown = null;                 try {                     task.run();                 } catch (RuntimeException x) {                     thrown = x; throw x;                 } catch (Error x) {                     thrown = x; throw x;                 } catch (Throwable x) {                     thrown = x; throw new Error(x);                 } finally {                     afterExecute(task, thrown);                 }             } finally {                 task = null;                 w.completedTasks++;                 w.unlock();             }         }         completedAbruptly = false;     } finally {         processWorkerExit(w, completedAbruptly);     }  复制代码
　　getTask方法重新拿取线程里的任务， 前面一系列的判断主要是来检查线程的状态，以及线程池线程的数量，其核心主要是线程数量是否超过了核心线程数，如果超过了则会进入workQueue工作队列，workQueue.poll非核心线程会一直去工作队列里获取任务，非核心线程已经满了，则会workQueue.take()核心线程去获取任务，前面的runWorker方法是有while循环的，这样就会一直执行下去，循环拿取任务，如果这个时候工作队列里面没有队列，超过keepAliveTime线程存活时间还没有拿到任务，则会对对应线程进行销毁。private Runnable getTask() {     boolean timedOut = false; // Did the last poll() time out?      for (;;) {         int c = ctl.get();         int rs = runStateOf(c);          // Check if queue empty only if necessary.         if (rs >= SHUTDOWN && (rs >= STOP || workQueue.isEmpty())) {             decrementWorkerCount();             return null;         }          int wc = workerCountOf(c);          // Are workers subject to culling?         boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;          if ((wc > maximumPoolSize || (timed && timedOut))             && (wc > 1 || workQueue.isEmpty())) {             if (compareAndDecrementWorkerCount(c))                 return null;             continue;         }          try {             Runnable r = timed ?                 workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :                 workQueue.take();             if (r != null)                 return r;             timedOut = true;         } catch (InterruptedException retry) {             timedOut = false;         }     } }  复制代码总结
　　在日常开发中，对线程池的优化也是比较重要的，如果线程池的核心线程数和最大线程数都不是随意定义的，还是要结合本身服务器cpu的情况，以及阻塞队列的使用，在一定情况下能缓解线程的压力，本身阻塞队列是带有阻塞和唤醒的功能，阻塞队列的长度也是需要根据实际开大的业务场景去定义的，最后运用好线程池，在处理高并发的业务场景下还是尤为关键的一项技术。