线程池的实现原理
线程池是什么
线程池（Thread Pool）是一种基于池化思想管理线程的工具，经常出现在多线程服务器中，如MySQL。
线程过多会带来额外的开销，其中包括创建销毁线程的开销、调度线程的开销等等，同时也降低了计算机的整体性能。线程池维护多个线程，等待监督管理者分配可并发执行的任务。这种做法，一方面避免了处理任务时创建销毁线程开销的代价，另一方面避免了线程数量膨胀导致的过分调度问题，保证了对内核的充分利用。
当然，使用线程池可以带来一系列好处：
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降低资源消耗：通过池化技术重复利用已创建的线程，降低线程创建和销毁造成的损耗。 -
提高响应速度：任务到达时，无需等待线程创建即可立即执行。 -
提高线程的可管理性：线程是稀缺资源，如果无限制创建，不仅会消耗系统资源，还会因为线程的不合理分布导致资源调度失衡，降低系统的稳定性。使用线程池可以进行统一的分配、调优和监控。 -
提供更多更强大的功能：线程池具备可拓展性，允许开发人员向其中增加更多的功能。比如延时定时线程池ScheduledThreadPoolExecutor，就允许任务延期执行或定期执行。
线程池解决的问题是什么
线程池解决的核心问题就是资源管理问题。在并发环境下，系统不能够确定在任意时刻中，有多少任务需要执行，有多少资源需要投入。这种不确定性将带来以下若干问题：
- 频繁申请/销毁资源和调度资源，将带来额外的消耗，可能会非常巨大。
- 对资源无限申请缺少抑制手段，易引发系统资源耗尽的风险。
- 系统无法合理管理内部的资源分布，会降低系统的稳定性。
线程池核心设计与实现
ThreadPoolExecutor运行流程
线程池在内部实际上构建了一个生产者消费者模型，将线程和任务两者解耦，并不直接关联，从而良好的缓冲任务，复用线程。线程池的运行主要分成两部分：任务管理、线程管理。任务管理部分充当生产者的角色，当任务提交后，线程池会判断该任务后续的流转：（1）直接申请线程执行该任务；（2）缓冲到队列中等待线程执行；（3）拒绝该任务。线程管理部分是消费者，它们被统一维护在线程池内，根据任务请求进行线程的分配，当线程执行完任务后则会继续获取新的任务去执行，最终当线程获取不到任务的时候，线程就会被回收。
BIO和NIO的区别
| BIO | NIO |
|---|---|
| 同步阻塞式 | 同步非阻塞式 |
| 面向流 | 面向缓冲区 |
| 适用于单线程环境 | 适用于多线程环境 |
| 实现简单 | 实现复杂 |
| 性能差 | 性能好 |
| 每个客户端连接需要一个处理线程，不支持海量连接 | 多路复用，支持海量连接 |
| Reactor模型 | |
| Socket/ServerSocket | Buffer/SocketChannel/Selector/SelectionKey |
BIO模型图
BIO模型图
NIO模型图
NIO模型图
Reactor模型图
Reactor模型图
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