本日讲一个牛逼而实用的观念，串行线程关闭。工具池是串行线程关闭的典范应用场景；线程池糅合了工具池技能，但焦点实现不依赖于工具池，很容易发生误会。本文从串行线程关闭和工具池入手，最后通过源码阐明线程池的焦点道理，厘清工具池与线程池之间的误会。

线程关闭与串行线程关闭

线程关闭

线程关闭是一种常见的线程安详设计计策：仅在牢靠的一个线程内会见工具，差池其他线程共享。

利用线程关闭技能，工具O始终只对一个线程T1可见，“单线程”中自然不存在线程安详的问题。

ThreadLocal是常用的线程安详东西，见ThreadLocal的实现道理。线程关闭在Servlet及高层的web框架Spring等中应用不少。

串行线程关闭

线程关闭固然好用，却限制了工具的共享。串行线程关闭改造了这一点：工具O只能由单个线程T1拥有，但可以通过安详的宣布工具O来转移O的所有权；在转移所有权后，也只有另一个线程T2能得到这个O的所有权，而且宣布O的T1不会再会见O。

所谓“所有权”，软件开发，指修改工具的权利。

相对付线程关闭，串行线程关闭使得任意时刻，最多仅有一个线程拥有工具的所有权。虽然，这不是绝对的，只要线程T1事实不会再修改工具O，那么就相当于仅有T2拥有工具的所有权。串行线层关闭让工具变得可以共享（固然只能串行的拥有所有权），机动性获得大大提高；相对的，要共享工具就涉及安详宣布的问题，依靠BlockingQueue等同步东西很容易实现这一点。

工具池是串行线程关闭的经典应用场景，如数据库毗连池等。

工具池

工具池操作了串行关闭：将工具O“借给”一个请求线程T1，T1利用完再交还给工具池，并担保“未擅自宣布该工具”且“今后不再利用”；工具池收回O后，等T2来借的时候再把它借给T2，完成工具所有权的通报。

猴子撸了一个简化版的线程池，用户只需要覆写newObject()要领：

public abstract class AbstractObjectPool<T> {
  protected final int min;
  protected final int max;
  protected final List<T> usings = new LinkedList<>();
  protected final List<T> buffer = new LinkedList<>();
  private volatile boolean inited = false;
  public AbstractObjectPool(int min, int max) {
    this.min = min;
    this.max = max;
    if (this.min < 0 || this.min > this.max) {
      throw new IllegalArgumentException(String.format(
          "need 0 <= min <= max <= Integer.MAX_VALUE, given min: %s, max: %s", this.min, this.max));
    }
  }
  public void init() {
    for (int i = 0; i < min; i++) {
      buffer.add(newObject());
    }
    inited = true;
  }
  protected void checkInited() {
    if (!inited) {
      throw new IllegalStateException("not inited");
    }
  }
  abstract protected T newObject();
  public synchronized T getObject() {
    checkInited();
    if (usings.size() == max) {
      return null;
    }
    if (buffer.size() == 0) {
      T newObj = newObject();
      usings.add(newObj);
      return newObj;
    }
    T oldObj = buffer.remove(0);
    usings.add(oldObj);
    return oldObj;
  }
  public synchronized void freeObject(T obj) {
    checkInited();
    if (!usings.contains(obj)) {
      throw new IllegalArgumentException(String.format("obj not in using queue: %s", obj));
    }
    usings.remove(usings.indexOf(obj));
    buffer.add(obj);
  }
}

AbstractObjectPool具有以下特性：

固然很简朴，但大可以用于一些时间敏感、资源丰裕的场景。假如时间进一步敏感，可将getObject()、freeObject()改写为并发水平更高的版本，但记得担保安详宣布安详接纳；假如资源不那么丰裕，可以适当增加工具接纳计策。

可以看到，一个工具池的根基行为包罗：

典范的工具池有各类毗连池、常量池等，应用很是多，模子也大同小异，不做理会。令人疑惑的是线程池，很容易让人误觉得线程池的焦点道理也是工具池，下面来追一遍源码。

线程池

首先摆出结论：线程池糅合了工具池模子，但焦点道理是出产者-消费者模子。

担任布局如下：

用户可以将Runnable（或Callables）实例提交给线程池，线程池会异步执行该任务，返反响应的功效（完成/返回值）。

猴子最喜欢的是submit(Callable<T> task)要领。我们从该要领入手，慢慢深入函数栈，探究线程池的实现道理。

submit()