創建和銷毀線程非常損耗性能，那有沒有可能復用一些已經被創建好的線程呢？答案是肯定的，那就是線程池。
另外，線程的創建需要開辟虛擬機棧、本地方法棧、程序計數器等線程私有的內存空間，在線程銷毀時需要回收這些系統資源，頻繁地創建銷毀線程會浪費大量資源，而通過復用已有線程可以更好地管理和協調線程的工作。
線程池主要解決兩個問題：
1、當執行大量異步任務時線程池能夠提供很好的性能。
2、線程池提供了一種資源限制和管理的手段，比如可以限制線程的個數，動態新增線程。
創建線程池
為了更方便的使用線程池，JDK 中給我們提供了一個線程池的工廠類Executors。在 Executors 中定義了多個靜態方法，用來創建不同配置的線程池。常見有以下幾種：
newSingleThreadExecutor
創建一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執行任務，保證所有任務按先進先出的順序執行。
執行上述代碼結果如下，可以看出所有的 task 始終是在同一個線程中被執行的。
newCachedThreadPool
創建一個可緩存線程池，如果線程池長度超過處理需要，可靈活回收空閑線程，若無可回收，則新建線程。
執行效果如下：
從上面日志中可以看出，緩存線程池會創建新的線程來執行任務。但是如果將代碼修改一下，在提交任務之前休眠 1 秒鍾，如下：
再次執行則打印日志同 SingleThreadPool 一模一樣，原因是提交的任務只需要 500 毫秒即可執行完畢，休眠 1 秒導致在新的任務提交之前，線程 “pool-1-thread-1” 已經處於空閑狀態，可以被復用執行任務。
newFixedThreadPool
創建一個固定數目的、可重用的線程池。
上述代碼創建了一個固定數量 3 的線程池，因此雖然向線程池提交了 10 個任務，但是這 10 個任務只會被 3 個線程分配執行，執行效果如下：
newScheduledThreadPool
創建一個定時線程池，支持定時及周期性任務執行。
上面代碼創建了一個線程數量為 2 的定時任務線程池，通過 scheduleAtFixedRate 方法，指定每隔 500 毫秒執行一次任務，並且在 5 秒鍾之后通過 shutdown 方法關閉定時任務。執行效果如下：
上面這幾種就是常用到的線程池使用方式，但是！在阿里Java開發手冊中已經嚴禁使用 Executors 來創建線程池，這是為什么？要回答這個問題需要先了解線程池的工作原理。
線程池工作原理分析
線程池的構造器如下：
- corePoolSize：表示核心線程數量
- maximumPoolSize：表示線程池最大能夠容納同時執行的線程數，必須大於或等於 1。如果和 corePoolSize 相等即是固定大小線程池
- keepAliveTime：表示線程池中的線程空閑時間，當空閑時間達到此值時，線程會被銷毀直到剩下 corePoolSize 個線程
- unit：用來指定 keepAliveTime 的時間單位，有 MILLISECONDS、SECONDS、MINUTES、HOURS 等
- workQueue：等待隊列，BlockingQueue 類型。當請求任務數大於 corePoolSize 時，任務將被緩存在此 BlockingQueue 中
- threadFactory：線程工廠，線程池中使用它來創建線程，如果傳入的是 null，則使用默認工廠類 DefaultThreadFactory
- handler：執行拒絕策略的對象。當 workQueue 滿了之后並且活動線程數大於 maximumPoolSize 的時候，線程池通過該策略處理請求
需要注意的是當ThreadPoolExecutor 的 allowCoreThreadTimeOut 設置為 true 時，核心線程超時后也會被銷毀。
流程解析
當我們調用 execute 或者 submit，將一個任務提交給線程池，線程池收到這個任務請求后，有以下幾種處理情況：
1、當前線程池中運行的線程數量還沒有達到 corePoolSize 大小時，線程池會創建一個新線程執行提交的任務，無論之前創建的線程是否處於空閑狀態。
上面代碼創建了 3 個固定數量的線程池，每次提交的任務耗時 100 毫秒。每次提交任務之前都會延遲2秒，保證線程池中的工作線程都已經執行完畢，但是執行效果如下：
可以看出雖然線程 1 和線程 2 都已執行完畢並且處於空閑狀態，但是線程池還是會嘗試創建新的線程去執行新提交的任務，直到線程數量達到 corePoolSize。
2、當前線程池中運行的線程數量已經達到 corePoolSize 大小時，線程池會把任務加入到等待隊列中，直到某一個線程空閑了，線程池會根據我們設置的等待隊列規則，從隊列中取出一個新的任務執行。
上述代碼提交的任務耗時 4 秒，因此前 2 個任務會占用線程池中的 2 個核心線程。此時有新的任務提交給線程池時，任務會被緩存到等待隊列中，結果如下：
可以看到紅框 1 中通過 2 個核心線程直接執行提交的任務，因此等待隊列中的數量為 0；而紅框 2 中表明，此時核心線程都已經被占用，新提交的任務都被放入等待隊列中。
3、如果線程數大於 corePoolSize 數量但是還沒有達到最大線程數 maximumPoolSize，並且等待隊列已滿，則線程池會創建新的線程來執行任務。
上述代碼創建了一個核心線程數為 2，最大線程數為 10，等待隊列長度為 2 的線程池。執行效果如下：
解釋說明：
- 1 處表示線程數量已經達到 corePoolSize
- 2 處表明等待隊列已滿
- 3 處會創建新的線程執行任務
4、最后如果提交的任務，無法被核心線程直接執行，又無法加入等待隊列，又無法創建“非核心線程”直接執行，線程池將根據拒絕處理器定義的策略處理這個任務。比如在 ThreadPoolExecutor 中，如果你沒有為線程池設置 RejectedExecutionHandler。這時線程池會拋出 RejectedExecutionException 異常，即線程池拒絕接受這個任務。
修改最大線程數為 3，並提交 6 次任務給線程池，執行效果如下：
程序會報異常 RejectedExecutionException，拒絕策略是線程池的一種保護機制，目的就是當這種無節制的線程資源申請發生時，拒絕新的任務保護線程池。
為何禁止使用 Executors
現在再回頭看一下為何在阿里 Java 開發手冊中嚴禁使用 Executors 工具類來創建線程池。尤其是 newFixedThreadPool 和 newCachedThreadPool 這兩個方法。
比如如下使用 newFixedThreadPool 方法創建線程的案例：
上述代碼創建了一個固定數量為 2 的線程池，並通過 for 循環向線程池中提交 100 萬個任務。通過 java -Xms4m -Xmx4m FixedThreadPoolOOM 執行上述代碼：
可以發現當任務添加到 7 萬多個時，程序發生 OOM。 看一下newSingleThreadExecutor 和 newFixedThreadPool() 的具體實現，如下：
可以看到傳入的是一個無界的阻塞隊列，理論上可以無限添加任務到線程池。當核心線程執行時間很長（比如 sleep10s），則新提交的任務還在不斷地插入到阻塞隊列中，最終造成
OOM。
再看下 newCachedThreadPool 會有什么問題。
同樣會報 OOM，只是錯誤的 log 信息有點區別：無法創建新的線程。
看一下 newCachedThreadPool 的實現：
可以看到，緩存線程池的最大線程數為 Integer 最大值。當核心線程耗時很久，線程池會嘗試創建新的線程來執行提交的任務，當內存不足時就會報無法創建線程的錯誤。
總結
線程池是一把雙刃劍，使用得當會使代碼如虎添翼；但是使用不當將會造成重大性災難。而劍柄是握在開發者手中，只有理解線程池的運行原理，熟知它的工作機制與使用場景，才會使這把雙刃劍發揮更好的作用。