进程、线程、线程池的相关知识

什么是进程，什么是线程
进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位
一个应用程序的运行就可以被看做是一个进程，而线程是运行中的实际的任务执行者。可以说，进程中包含了多个可以同时运行的线程。

我们使用new Thread()来创建一个线程，在线程创建完之后，线程就进入了就绪（Runnable）状态，此时创建出来的线程进入抢占CPU资源的状态，当线程抢到了CPU的执行权之后，线程就进入了运行状态（Running），当该线程的任务执行完成之后或者是调用stop（）方法之后，线程就进入了死亡状态。什么时候线程会进入阻塞状态呢？线程主动调用了sleep（）方法时，线程会进入则阻塞状态。线程在阻塞过程结束之后，会重新进入就绪状态，重新抢夺CPU资源。
多线程：多条线程同时执行任务
并发和并行：并发就是多种事件同时进行，实际上，这几种事件，并不是同时进行的，而是交替进行的，但是由于CPU的运算速度非常快，会给我们造成一种错觉，就是在同一时间内进行了多种事情。
而并行，则是真正意义上的同时进行多种事情，这种只可以在多核CPU的基础下完成。
使用synchronized关键字加上一个锁对象来定义一段代码, 这就叫同步代码块。
下面来看线程池：
在一个应用程序中，我们需要多次使用线程，也就意味着，我们需要多次创建并销毁线程。而创建并销毁线程的过程势必会消耗内存。而在Java中，内存资源是极其宝贵的，所以，提出了线程池。
线程池的好处就是可以方便的管理线程，也可以减少内存的消耗。
那么我们如何创建一个线程池呢？
Java中提供了创建线程池的一个类：Executor
我们在创建线程池的时候一般使用它的子类ThreadPoolExecutor.
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue,  
                              ThreadFactory threadFactory,  
                              RejectedExecutionHandler handler)
这是ThreadPoolExecutor的一个构造方法，这个方法决定了创建出来的线程池的各种属性。

corePoolSize是核心线程数量，核心线程即使在没有被使用的时候也不会被回收。maximumPoolSize指的是线程池中可以容纳的最大线程的数量。
keepAliveTime，就是线程池中除了核心线程之外的其他的最长可以保留的时间。因为在线程池中，除了核心线程即使在无任务的情况下也不能被清除，其余的都是有存活时间的，意思就是非核心线程可以保留的最长的空闲时间。而util，就是计算这个时间的一个单位。workQueue，就是等待队列，任务可以储存在任务队列中等待被执行，执行的是FIFIO原则（先进先出）。threadFactory，就是创建线程的线程工厂，最后一个handler,是一种拒绝策略，我们可以在任务满了之后，拒绝执行某些任务。
下面来看线程池的执行流程，向线程池提交一个任务，如果还有核心线程，就执行，如果没有了核心线程，看任务队列，如果任务队列没有满，则在任务队列等待，如果任务队列满了，就创建非核心线程，执行任务，如果创建的非核心线程达到最大值了按照策略处理无法执行的任务。

任务进来时，首先执行判断，判断是否有核心线程处于空闲状态，如果有，核心线程就先执行任务，如果核心线程没有，则判断任务队列是否已满，如果没有，就将任务保存在任务队列中，等待执行，如果满了，再看线程池最大可容纳的线程数，如果没有超出这个数量，就创建非核心线程执行任务，如果超出了，就调用handler实现拒绝策略。
handler的拒绝策略：
有四种：第一种AbortPolicy:不执行新任务，直接抛出异常，提示线程池已满
第二种DisCardPolicy:不执行新任务，也不抛出异常
第三种DisCardOldSetPolicy:将消息队列中的第一个任务替换为当前新进来的任务执行
第四种CallerRunsPolicy:直接调用execute来执行当前任务

五，四种常见的线程池：
知道了各个参数的作用后，我们开始构造符合我们期待的线程池。首先看JDK给我们预定义的几种线程池：
CachedThreadPool:该线程池中没有核心线程，非核心线程的数量为Integer.max_value，就是无限大，当有需要时创建线程来执行任务，没有需要时回收线程，适用于耗时少，任务量大的情况。
ScheduledThreadPool:周期性执行任务的线程池，按照某种特定的计划执行线程中的任务，有核心线程，但也有非核心线程，非核心线程的大小也为无限大。适用于执行周期性的任务。
SingleThreadPool:只有一个线程来执行任务，适用于有顺序的任务的应用场景。
FixedThreadPool:定长的线程池，只有核心线程，没有非核心线程，核心线程的即为最大的线程数量。

我们也可以通过向构造函数中传参的方式自定义线程池。通过自定义线程池，我们可以更好的让线程池为我们所用，更加适应我的实际场景。

线程池的大小应该怎么设置呢？
一般说来，大家认为线程池的大小经验值应该这样设置：（其中N为CPU的个数）
如果是CPU密集型应用，则线程池大小设置为N+1
如果是IO密集型应用，则线程池大小设置为2N+1

如果一台服务器上只部署这一个应用并且只有这一个线程池，那么这种估算或许合理，具体还需自行测试验证。但是，IO优化中，这样的估算公式可能更适合：最佳线程数目 = （（线程等待时间+线程CPU时间）/线程CPU时间 ）* CPU数目因为很显然，线程等待时间所占比例越高，需要越多线程。线程CPU时间所占比例越高，需要越少线程。下面举个例子：比如平均每个线程CPU运行时间为0.5s，而线程等待时间（非CPU运行时间，比如IO）为1.5s，CPU核心数为8，那么根据上面这个公式估算得到：((0.5+1.5)/0.5)*8=32。这个公式进一步转化为：最佳线程数目 = （线程等待时间与线程CPU时间之比 + 1）* CPU数目刚刚说到的线程池大小的经验值，其实是这种公式的一种估算值。

参考博客：
https://blog.youkuaiyun.com/weixin_40271838/article/details/79998327
https://www.jianshu.com/p/f030aa5d7a28
https://www.zhihu.com/question/38128980
http://ifeve.com/how-to-calculate-threadpool-size/
https://blog.youkuaiyun.com/weixin_34112181/article/details/91882162