复用的艺术：线程池

Posted 2021-04-06 给产品经理讲技术

在开始之前，建议你先大体翻一下这些关于线程的文章。

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学习编程必然绕不开多线程。实现一个功能，你既可以选择串行的方式，一条路走到天黑，也可以选择多线程，多条腿一起走。现在的CPU动辄四核八核的，如果自始至终只让一个核干活，那跟薅羊毛只薅一只羊有什么区别？

但是很快你就会了解到，线程这东西，也不是你想用、想用就能随便用的。

前几天的文章《》和大家一起动手搭了一个服务器（其实就是装了一个叫nginx的软件）。虽然简单，但是不影响我们学习服务器的原理：服务器就是用来接收并响应客户端的网络请求的。最简单的工作流程是，每次收到一个请求，就开一个线程去处理，这样可以最大化的利用CPU的并行处理能力。

但是，假如你同时接收10w个请求，也要开10w个线程吗？肯定是不可以的，原因有三：

1. 操作系统都有线程分配的最大值，比如linux系统一般只允许分配1024个。第一关你首先过不了。

2. 操作系统创建线程的时候需要同时分配一些内存，虽然服务器的内存都很大，但也不是用不完的，地主家也没有余粮，不是吗？

3. CPU创建一个线程和销毁一个线程是要花时间的，甭管多快，肯定比直接拿来用要慢吧。

如果不好理解，可以举个例子。

有一天你招了一帮码农帮你做需求。平时有需求的时候，大家很开心，一人分配一个，多线程并行工作，很快就交付了。没需求的时候呢，你嫌他们白拿工资，就全都fire掉了。这其实是不明智的。先不说你随便fire别人要付N+1，依现在的行情，招一个靠谱点儿的码农想必也是一个「众里寻他千百度」的事情吧。权衡一二，我还是建议你搞一个池子，把他们圈养起来，下次有需求了直接取，用完扔回池子里，只需要咬咬牙给他们发工资就行了。

线程池也是一样的道理。既然服务器不可能无上限的分配线程，那就弄个盛放线程的池子，先分配几个在里面放着，用到的时候直接取，用完再扔回去，循环往复，子子孙孙无穷尽也，岂不快哉？

原理就是这样的，那用什么来实现呢？

给你5秒钟想一下，想不出来的自觉打赏哈。

我们把问题抽象一下，现在有很多「请求」不断的涌入到你的服务器，同时你的服务器创建了一个线程池，里面有一堆可以「处理」请求的线程。这是什么？这是「生产者消费者模型」啊，想起来了没，讲过的哦。

在这个模型里，「生产者」就是一个个客户端，生产的是「网络请求」，「消费者」就是线程池里的线程，消费的也是「网络请求」，消费的过程就是响应网络请求的过程。当然，有时候网络请求太多，线程池里没有足够空闲的线程的时候，就会把请求放到一个队列里去排队。

所以你们双11的时候抢不到促销商品，可以理解为淘宝的服务器线程池里的线程用完了，你的请求被放到队列里去，等别人买完了让出线程才能轮到你。

这就是线程池的缺点，它可能会导致请求得不到及时的处理。但是这总比你一下在分配太多的线程直接把服务器搞挂掉要强吧？

程序员的世界里，像线程池这样的还有很多，比如对象池、连接池、指令池、炮友池等等。把一个东西「池化」是一种很典型的复用思想，它的核心就是，这些东西如果可以重复使用的话，就尽量不要销毁它。