線程池實現原理
當向線程池提交一個任務之後，線程池的處理流程如下：
- 判斷是否達到核心線程數，若未達到，則直接創建新的線程處理當前傳入的任務，否則進入下個流程
- 線程池中的工作隊列是否已滿，若未滿，則將任務丟入工作隊列中先存着等待處理，否則進入下個流程
- 是否達到最大線程數，若未達到，則創建新的線程處理當前傳入的任務，否則交給線程池中的飽和策略進行處理。
jdk中提供了線程池的具體實現，實現類是：java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor，主要構造方法
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler)
- corePoolSize：核心線程大小，當提交一個任務到線程池時，線程池會創建一個線程來執行任務，即使有其他空閒線程可以處理任務也會創新線程，等到工作的線程數大於核心線程數時就不會在創建了。
如果調用了線程池的prestartAllCoreThreads方法，線程池會提前把核心線程都創造好，並啓動 - maximumPoolSize：線程池允許創建的最大線程數。如果隊列滿了，並且以創建的線程數小於最大線程數，則線程池會再創建新的線程執行任務。
如果我們使用了無界隊列，那麼所有的任務會加入隊列，這個參數就沒有什麼效果了 - keepAliveTime：線程池的工作線程空閒後，保持存活的時間。如果沒有任務處理了，有些線程會空閒，空閒的時間超過了這個值，會被回收掉。如果任務很多，並且每個任務的執行時間比較短，避免線程重複創建和回收，可以調大這個時間，提高線程的利用率
- unit：keepAliveTIme的時間單位，可以選擇的單位有天、小時、分鐘、毫秒、微妙、千分之一毫秒和納秒。類型是一個枚舉java.util.concurrent.TimeUnit，這個枚舉也經常使用，有興趣的可以看一下其源碼
- workQueue：工作隊列，用於緩存待處理任務的阻塞隊列，常見的有4種
- threadFactory：線程池中創建線程的工廠，可以通過線程工廠給每個創建出來的線程設置更有意義的名字
- handler：飽和策略，當線程池無法處理新來的任務了，那麼需要提供一種策略處理提交的新任務，默認有4種策略.
調用線程池的execute方法處理任務，執行execute方法的過程：
- 判斷線程池中運行的線程數是否小於corepoolsize，是：則創建新的線程來處理任務，否：執行下一步
- 試圖將任務添加到workQueue指定的隊列中，如果無法添加到隊列，進入下一步
- 判斷線程池中運行的線程數是否小於maximumPoolSize，是：則新增線程處理當前傳入的任務，否：將任務傳遞給handler對象rejectedExecution方法處理
線程池中常見5種工作隊列
任務太多的時候，工作隊列用於暫時緩存待處理的任務，jdk中常見的4種阻塞隊列：
- ArrayBlockingQueue：是一個基於數組結構的有界阻塞隊列，
此隊列按照先進先出原則對元素進行排序 - LinkedBlockingQueue：是一個基於鏈表結構的阻塞隊列，此隊列
按照先進先出排序元素，吞吐量通常要高於ArrayBlockingQueue。靜態工廠方法Executors.newFixedThreadPool使用了這個隊列。 - SynchronousQueue ：
一個不存儲元素的阻塞隊列，每個插入操作必須等到另外一個線程調用移除操作，否則插入操作一直處理阻塞狀態，吞吐量通常要高於LinkedBlockingQueue，靜態工廠方法Executors.newCachedThreadPool使用這個隊列 - PriorityBlockingQueue：
優先級隊列，進入隊列的元素按照優先級會進行排序
4種常見飽和策略
當線程池中隊列已滿，並且線程池已達到最大線程數，線程池會將任務傳遞給飽和策略進行處理。這些策略都實現了RejectedExecutionHandler接口.
JDK中提供了4種常見的飽和策略:
- AbortPolicy：直接拋出異常
- CallerRunsPolicy：在當前調用者的線程中運行任務，即隨丟來的任務，由他自己去處理
- DiscardOldestPolicy：丟棄隊列中最老的一個任務，即丟棄隊列頭部的一個任務，然後執行當前傳入的任務
- DiscardPolicy：不處理，直接丟棄掉，方法內部爲空
合理地配置線程池
性質不同任務可以用不同規模的線程池分開處理。CPU密集型任務應該儘可能小的線程，如配置cpu數量+1個線程的線程池。由於IO密集型任務並不是一直在執行任務，不能讓cpu閒着，則應配置儘可能多的線程，如：cup數量*2。混合型的任務，如果可以拆分，將其拆分成一個CPU密集型任務和一個IO密集型任務，只要這2個任務執行的時間相差不是太大，那麼分解後執行的吞吐量將高於串行執行的吞吐量。可以通過Runtime.getRuntime().availableProcessors()方法獲取cpu數量。優先級不同任務可以對線程池採用優先級隊列來處理，讓優先級高的先執行。
使用隊列的時候建議使用有界隊列，有界隊列增加了系統的穩定性，如果採用無界隊列，任務太多的時候可能導致系統OOM，直接讓系統宕機。
線程池中線程數量的配置
在Java Concurrency in Practice書中給出了估算線程池大小的公式：
Ncpu = CUP的數量
Ucpu = 目標CPU的使用率，0<=Ucpu<=1
W/C = 等待時間與計算時間的比例
爲保存處理器達到期望的使用率，最有的線程池的大小等於：
Nthreads = Ncpu × Ucpu × (1+W/C)