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模拟简单Java线程池的方法详解

2024-04-02 19:04:59 335人浏览独家记忆

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摘要

目录一、前言二、线程池是什么？三、线程池构造方法ThreadPoolExecutor的构造方法的参数都是啥意思？四、模拟实现一个线程池总结一、前言为了实现并发编程，于是就引入了

一、前言

为了实现并发编程，于是就引入了进程这个概念。进程就相当于操作系统的一个任务。多个进程同时执行任务，就实现了并发编程，能够更快的执行。

但是由于进程还不够轻量，创建一个进程，销毁一个进程消耗的资源不可忽视。如果进程数量不多的情况下，这些资源消耗是可以接受的，但是如果频繁的创建、销毁进程。就是一笔很大的开销了。

那要怎么办呢？

为了解决这个问题，人们引入了更轻量的工具——线程。

线程也被称为轻量级进程。它的创建、销毁比进程消耗的资源更少。但是如果任务数量很多，多线程也顶不住频繁的创建、销毁了呢？这时线程池就出来解决问题了!

二、线程池是什么？

线程池是类似于Java字符串常量池一样的东西。

使用线程VS不使用线程

当使用一个线程的时候，就直接从池子里取一个线程过来。
当不用一个线程的时候就把这个线程放到池子里

大家都知道找工作的流程大概是这样的。

投简历
笔试
面试
offer

当我们到面试完了之后，会有两种情况。

通过了，公司打电话通知你，给你发offer
没通过，而且一般公司也不告诉你自己没过，而是完全没通知你没有过，这是因为公司可能会把你放到他们的"人才贮备池"里了。

假设公司要找50个人，在秋招的时候，给50个人发了offer。但是实际上，只有35个人来入职报道了。这时候，剩下的15个人就从人才贮备池里直接捞出15个，直接发offer。

这时候可能过了一段时间，公司突然打电话通知你，你被录用了，要不要来？这个操作就相当于一个线程要被使用到了，直接从池子里拿出来用。

这就是用找工作的例子形容了一下线程池大概是什么意思。

三、线程池构造方法ThreadPoolExecutor的构造方法的参数都是啥意思？

在《阿里巴巴java开发手册》中指出了线程资源必须通过线程池提供，不允许在应用中自行显示的创建线程，这样一方面是线程的创建更加规范，可以合理控制开辟线程的数量；另一方面线程的细节管理交给线程池处理，优化了资源的开销。

"ThreadPoolExecutor"这个类是Java标准库提供的一组类，用来使用线程池。

ThreadPoolExecutor的构造方法有四个。分别含有不同的参数，使用的场景也不同。
我们就以参数最多的构造方法来介绍。

ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor=new ThreadPoolExecutor (
int corePoolSize,
int maximumPoolSize ,
long keepAliveTime ,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
 ThreadFactory threadFactory,
 RejectedExecutionHandler handler
 )

在这里插入图片描述

1.corePoolSize 核心线程数

2.maximumPoolSize 最大线程数

对于核心线程数和最大线程数可能不是很理解到底是干嘛的，这里举一个员工上班的例子。

核心线程数，就是公司里的正式员工，允许他们可以摸鱼一会。被发现了不至于开除。(相当于线程池中的线程就算什么也不干也不会被销毁)

最大线程数，就是公司里的正式员工+临时工组成的数量，但是这里的临时工摸鱼到了一定时间了就要被开除。(相当于线程池中的线程被销毁)

3.keepAliveTime 描述临时工能摸鱼多长时间的

4.unit 是一个时间单位，也就是keepAliveTime的单位。

5.workQueue 阻塞队列，就组织了线程池要执行的任务

6.threadFactory 线程的创建方式，通过这个参数来设定不同线程的创建方式

7.RejectedExecutionHandler handler 拒绝策略。当任务队列满了的时候，新任务又来了，这时候咋办？

（1）：最新的任务不要了

（2）：最老的任务不要了

（3）：阻塞等待

（4）开摆：抛出异常

由于ThreadPoolExecutor使用起来比较复杂，最多有7个参数。标准库为此又为程序员们提供了一组其他的类。相当于对ThreadPoolExecutor又进行了一层封装。

1.newFixedThreadPool:创建出一个固定线程数量的线程池。

 ExecutorService Service1   =  Executors.newFixedThreadPool (20);

2.newCachedThreadPool：创建出一个数量可变的线程池

ExecutorService Service2   = Executors.newCachedThreadPool ();

3.newSingleThreadExecutor：创建只有一个线程的线程池

ExecutorService Service3  = Executors.newSingleThreadExecutor ();

4.newScheduledThreadPool：创建一个能设定延时时间的线程池。

ExecutorService Service4   = Executors.newScheduledThreadPool (20);

四、模拟实现一个线程池

模拟实现一个线程池的核心操作：
.:将任务加到线程池中--submit。
.:使用Worker类描述一个工作线程，Runnable来描述一个任务。
.:创建一个BlockingQueue阻塞队列组织所有任务。
.:每个Worker要做的事情就是不停的从阻塞队列里获取任务并执行。
.:指定线程池中的线程最大数目，如果超过这个数目就不要再继续创建线程了。

代码实现：

我们创建一个线程池并让它不停的创建进程打印hello

import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;


public class ThreadDemo0327_2 {
    public static void main (String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        ThreadPoll threadPoll=new ThreadPoll ();
        for (int i = 0 ; i <10  ; i++) {
            threadPoll.submit (new Runnable () {
                @Override
                public void run () {
                    System.out.println ("hello");
                }
            });
        }
    }
}

class  Worker extends  Thread{
    public   BlockingQueue<Runnable> queue=null;
    public Worker(BlockingQueue<Runnable> queue){
        this.queue=queue;
    }

    @Override
    public void run () {
        //工作线程的具体逻辑
        //需要从阻塞队列中取任务.
        while (true){
            try {
                Runnable command=queue.take ();
                //通过run来执行具体任务
                command.run ();
            }catch (InterruptedException e){
                e.printStackTrace ();
            }
        }
    }
}

class  ThreadPoll{
    //包含一个阻塞队列，用来组织任务
  public   BlockingQueue<Runnable> queue=new LinkedBlockingQueue<> ();

    //这个list就用来存放当前的工作线程.
    public  List<Thread> works=new ArrayList<> ();

    public  int MAX_WORKER_COUNT=10;

    //通过这个方法，把任务加入到线程池中
    //submit不光可以把任务放到阻塞队列中，也可以负责创建线程
    public  void submit(Runnable command) throws IOException, InterruptedException {
        if(works.size ()<MAX_WORKER_COUNT){
            //如果当前工作线程的数量不足线程数目上线，就创建出新的线程
            //工作线程就专门找一个类完成
            //worker内部要哦能够取到队列的内容，就要把这个队列实例通过worker的构造方法传过去
            Worker worker=new Worker (queue);
            worker.start ();
            works.add (worker);
        }
        queue.put (command);
    }
}

运行效果：

可以看到，打印了10个hello。

在这里插入图片描述