线程过多会带来调度开销，进而影响缓存局部性和整体性能。而线程池维护着多个线程，等待着监督管理者分配可并发执行的任务。这避免了在处理短时间任务时创建与销毁线程的代价。线程池不仅能够保证内核的充分利用，还能防止过分调度。线程池的这些功能决定了线程池的设计必须要考虑到多线程并发任务的弊端，充分地利用线程资源。下面我们就来看看一般情况下的线程池的总体设计详情。

Java中的线程池核心实现类是ThreadPoolExecutor，我们基于JDK 1.8的源码来分析Java线程池的核心设计与实现。我们首先来看一下ThreadPoolExecutor的UML类图，了解下ThreadPoolExecutor的继承关系。

ThreadPoolExecutor实现的顶层接口是Executor，顶层接口Executor提供了一种思想：将任务提交和任务执行进行解耦。用户无需关注如何创建线程，如何调度线程来执行任务，用户只需提供Runnable对象，将任务的运行逻辑提交到执行器(Executor)中，由Executor框架完成线程的调配和任务的执行部分。

ExecutorService接口增加了一些能力：

1.扩充执行任务的能力，补充可以为一个或一批异步任务生成Future的方法；

2.提供了管控线程池的方法，比如停止线程池的运行。AbstractExecutorService则是上层的抽象类，将执行任务的流程串联了起来，保证下层的实现只需关注一个执行任务的方法即可。

最下层的实现类ThreadPoolExecutor实现最复杂的运行部分，ThreadPoolExecutor将会一方面维护自身的生命周期，另一方面同时管理线程和任务，使两者良好的结合从而执行并行任务。

ThreadPoolExecutor是如何运行，如何同时维护线程和执行任务的呢？其运行机制如下图所示：

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。

最后，我们需要考虑线程池的核心运行机制：

1.线程池如何维护自身状态。

2.线程池如何管理任务。

3.线程池如何管理线程。

以上就是线程池的总体设计思想，大多数的项目的线程池设计都是秉承着差不多的设计思想来进行总体设计的，具体的功能性的差异是不可避免的，毕竟每个项目的侧重点和目的都是不同的。我们也可以多多观看动力节点在线视频课程中的实战项目，多了解这些项目的线程池的设计思路，对于我们后面自己开动手开发项目有很好的启发。