线程

一、什么是线程

操作系统能够进行运算调度的最小单位。线程分为用户线程内核线程，内核线程与用户线程存在状态切换。用户态内核态上下文切换比较耗时。

二、线程状态

二、线程模型

线程模型分为三种

多对一线程模型（N:1）
一对一线程模型（1:1）
多对多线程模型（N:N）

多对一线程模型（N:1）

多个用户线程映射到一个内核线程，用户线程建立在用户空间的线程库上，用户线程的建立、同步、销毁和调度完全在用户态中完成，对内核透明

优点：

线程的上下文切换都发生在用户空间，避免了模态切换（mode switch），减少了性能的开销。
用户线程的创建不受内核资源的限制，可以支持更大规模的线程数量。

缺点

所有的线程基于一个内核调度实体即内核线程，这意味着只有一个处理器可以被利用，浪费了其它处理器资源，不支持并行，在多处理器环境下这是不能够被接受的，如果线程因为 I/O 操作陷入了内核态，内核态线程阻塞等待 I/O 数据，则所有的线程都将会被阻塞。
增加了复杂度，所有的线程操作都需要用户程序自己处理，而且在用户空间要想自己实现 “阻塞的时候把线程映射到其他处理器上” 异常困难

一对一线程模型（1:1） — JVM 使用的线程模型

每个用户线程都映射到一个内核线程，每个线程都成为一个独立的调度单元，由内核调度器独立调度，一个线程的阻塞不会影响到其他线程，从而保障整个进程继续工作

优点：

每个线程自成独立调度单元，使用内核提供的线程调度功能及处理器映射，可以完成线程的切换，并将线程的任务映射到其他处理器上，充分利用多核处理器的优势，实现真正的并行

缺点：

没创建一个用户级线程都需要创建一个内核线程雨其对应，因此需要消耗一定程度的内核资源，而内核资源是有限的，所以创建的线程数量也是有限的
需要频繁进行用户态与内核态切换，开销比较大

多对多线程模型（N:N）

内核线程和用户线程的数量比为 M : N，这种模型需要内核线程调度器和用户空间线程调度器相互操作，本质上是多个线程被映射到了多个内核线程。

优点：

用户线程的创建、切换、析构及同步依然发生在用户空间，能创建数量更多的线程，支持更大规模的并发
大部分的线程上下文切换都发生在用户空间，减少了模态切换带来的开销
可以使用内核提供的线程调度功能及处理器映射，充分利用多核处理器的优势，实现真正的并行，并降低了整个进程被完全阻塞的风险。

三、线程池

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory,
                          RejectedExecutionHandler handler)

corePoolSize-核心线程数（包括空闲线程），需要注意的是在初创建线程池时线程不会立即启动，直到有任务提交才开始启动线程并逐渐时线程数目达到corePoolSize。若想一开始就创建所有核心线程需调用prestartAllCoreThreads方法
maximumPoolSize-最大线程数
keepAliveTime - (corePoolSize,maximumPoolSize) 空闲线程，超过改时间回收这部分线程
unit - keepAliveTime 单位（NANOSECONDS、MICROSECONDS、MILLISECONDS、SECONDS、MINUTES、DAYS）
workQueue - 当线程数目超过核心线程数时用于保存任务的队列。主要有3种类型的BlockingQueue可供选择：无界队列，有界队列和同步移交。将在下文中详细阐述
1. ArrayBlockingQueue - FIFO 队列
2. LinkedBlockingQueue - 无界队列
3. PriorityBlockingQueue - 指定优先级队列
threadFactory - 执行新建线程的工厂
handler - 拒绝策略
1. AbortPolicy - 中止策略
2. DiscardPolicy - 抛弃策略
3. DiscardOldestPolicy - 抛弃旧任务策略，先将阻塞队列中的头元素出队抛弃，再尝试提交任务。如果此时阻塞队列使用PriorityBlockingQueue优先级队列，将会导致优先级最高的任务被抛弃，因此不建议将该种策略配合优先级队列使用
4. CallerRunsPolicy - 调用者运行

创建线程时机：

线程数< corePoolSize ，

submit task 时会创建一个线程

线程数 = corePoolSize,

队列满时 submit task 创建线程

聊聊线程模型及JAVA线程池的使用

线程

一、什么是线程

二、线程状态

二、线程模型

三、线程池