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內(nèi)存池(Memory Pooling)：預先申請內(nèi)存，提升申請內(nèi)存速度，減少內(nèi)存碎片。
連接池(Connection Pooling)：預先申請數(shù)據(jù)庫連接，提升申請連接的速度，降低系統(tǒng)的開銷。
實例池(Object Pooling)：循環(huán)使用對象，減少資源在初始化和釋放時的昂貴損耗。

在了解完“是什么”和“為什么”之后，下面我們來一起深入一下線程池的內(nèi)部實現(xiàn)原理。
二、線程池核心設計與實現(xiàn)在前文中，我們了解到：線程池是一種通過“池化”思想，幫助我們管理線程而獲取并發(fā)性的工具，在Java中的體現(xiàn)是ThreadPoolExecutor類。那么它的的詳細設計與實現(xiàn)是什么樣的呢？我們會在本章進行詳細介紹。
2.1 總體設計
Java中的線程池核心實現(xiàn)類是ThreadPoolExecutor ，本章基于JDK 1.8的源碼來分析Java線程池的核心設計與實現(xiàn) 。我們首先來看一下ThreadPoolExecutor的UML類圖，了解下ThreadPoolExecutor的繼承關系。

圖1 ThreadPoolExecutor UML類圖
ThreadPoolExecutor實現(xiàn)的頂層接口是Executor ，頂層接口Executor提供了一種思想：將任務提交和任務執(zhí)行進行解耦。用戶無需關注如何創(chuàng)建線程，如何調(diào)度線程來執(zhí)行任務，用戶只需提供Runnable對象，將任務的運行邏輯提交到執(zhí)行器(Executor)中，由Executor框架完成線程的調(diào)配和任務的執(zhí)行部分。ExecutorService接口增加了一些能力：（1）擴充執(zhí)行任務的能力，補充可以為一個或一批異步任務生成Future的方法；（2）提供了管控線程池的方法，比如停止線程池的運行。
AbstractExecutorService則是上層的抽象類，將執(zhí)行任務的流程串聯(lián)了起來，保證下層的實現(xiàn)只需關注一個執(zhí)行任務的方法即可。最下層的實現(xiàn)類ThreadPoolExecutor實現(xiàn)最復雜的運行部分， ThreadPoolExecutor將會一方面維護自身的生命周期，另一方面同時管理線程和任務，使兩者良好的結(jié)合從而執(zhí)行并行任務。
ThreadPoolExecutor是如何運行，如何同時維護線程和執(zhí)行任務的呢？其運行機制如下圖所示：

圖2 ThreadPoolExecutor運行流程
線程池在內(nèi)部實際上構(gòu)建了一個生產(chǎn)者消費者模型，將線程和任務兩者解耦，并不直接關聯(lián) ，從而良好的緩沖任務，復用線程。線程池的運行主要分成兩部分：任務管理、線程管理。任務管理部分充當生產(chǎn)者的角色，當任務提交后，線程池會判斷該任務后續(xù)的流轉(zhuǎn)：（1）直接申請線程執(zhí)行該任務；（2）緩沖到隊列中等待線程執(zhí)行；（3）拒絕該任務。線程管理部分是消費者，它們被統(tǒng)一維護在線程池內(nèi) ，根據(jù)任務請求進行線程的分配，當線程執(zhí)行完任務后則會繼續(xù)獲取新的任務去執(zhí)行，最終當線程獲取不到任務的時候，線程就會被回收。
接下來，我們會按照以下三個部分去詳細講解線程池運行機制：

線程池如何維護自身狀態(tài) 。
線程池如何管理任務。
線程池如何管理線程。

2.2 生命周期管理
線程池運行的狀態(tài) ，并不是用戶顯式設置的，而是伴隨著線程池的運行，由內(nèi)部來維護。線程池內(nèi)部使用一個變量維護兩個值：運行狀態(tài)(runState)和線程數(shù)量 (workerCount) 。在具體實現(xiàn)中，線程池將運行狀態(tài)(runState)、線程數(shù)量 (workerCount)兩個關鍵參數(shù)的維護放在了一起，如下代碼所示：