深入浅出多线程（5）以并行包线程池为例说说线程池的设计需求及使用

    线程对象的创建和销毁是需要花费系统资源的，通过线程池，可以避免该问题并提高系统的响应时间。这种情形类似我们常提到的数据库连接池。

   线程池的广泛应用使得在SUN在JDK1.5的工具包提供了线程池的支持。我计划将该系列分为设计需求与设计实现两个部分。这样会更加清晰。如果想要熟悉，并熟练应用线程池，那么通过设计需求篇也就是该篇就可以找到答案。如果想探究实现的细节，那么在设计实现篇会有深入的说明。
   本文以Concurrent包线程池设计为例，讨论线程池的设计。

1. 线程池需求

   设计与实现的最终目标是满足需求，这是软件开发的基本原则。我们先考虑考虑对线程池的需求。作为一名开发人员，我们最主要的需求就是线程池简单，易用。即使你的设计算法多么优雅，但给使用者复杂的使用步骤也是得不偿失，简单就是美！最好我们不用深究你的具体实现，通过简单的接口就可以应用。其次就是技术角度，线程池的设计应该是比较柔性的，提供很好的可配置可管理与可扩张性。
    对于可配置可管理的需求，至少的提供以下的功能点：

•   线程池里，线程数量的配置。
•   能够提供动态调整线程的数量。
•   能够Shutdown 最好能够提供优雅的Shundown，而不是像我们通过切断电源关闭机器那样粗暴的Shutdown。
•   能够提供Task的状态，比如完成了多少，还有多少没有完成。

   对于可扩展性而言有以下几点：

•    如果不能满足需要能够很容易的扩展。
•    对于线程池线程的创建能否提够扩展。
•    当提交的Task负载过大时，线程池的处理策略能否扩展。

     以上是对线程池的需求的讨论。
    
  2.上面就这些对于我们使用者而言，对线程池的需求，下面我们分析Concurrent包提供的线程池是否达到了我们的需求。
      对于易用的需求。
      Concurrent的Executors类，注意不是Executor接口，通过Factory模式提供了我们以下的基本的线程池，如果没有
      特殊的需求，只需查阅这几个线程池JDK文档，就可以使用了。

•    newFixedThreadPool 顾名思义，建立固定大小的线程池。
•    newCachedThreadPool 根据需要动态的创建线程，该线程池我们在深入系列4做了讨论。
•    newSingleThreadExecutor 如其名。
•    newScheduledThreadPool  如其名，该线程池类似于JDK1.4 Timer提供的功能，但更完善，我会在随后的深入浅出系列讨论其不同    点。
  

       总之，从易用性的角度见，Concurrent包提供的接口是不错的。
      对于可配置，可管理讲：

•    提供了可以配置线程池中线程的数量的功能。比如在创建newFixedThreadPool时，第一个参数就是线程池线程的数量，通过
•           该数量的配置，我们就可以保证不会因为线程的过多导致系统的崩溃。
•    提供了在运行时通过setCorePoolSize和setMaximumPoolSize方法来调整线程池数量的功能，两者的区别会在后续实现篇中说明。
•    提够了优雅的Shutdown，不在接受Task，将正在运行的Task执行完，处于等待状态的Task 中断。
•     提供getTaskCount和getCompletedTaskCount方法可以获取提交的Task和完成的Task数量。

       对于可扩展性

•     我们可以参考Executors的Factory模式，扩展提供满足需要的线程池。
•     在构造方法中，提供ThreadFactory接口，我们可以实现自定义的创建线程池线程的方法。
•     提供了RejectedExecutionHandler接口，我们可以扩张该接口，提供当Task过多时，处理策略，目前默认为AbortPolicy策略Throw 一个RejectedExecutionException
  

       总之，Concurrent中Executors类通过Factory Method方法，提供了基本常用的线程池。Executors其实通过线程池实现类-ThreadPoolExecutor创建基本的线程池，所以我们可以通过ThreadPoolExecutor提供的API来配置扩展来实现个性化需求的线程池。