【多线程】线程池

简介: 多线程的详细介绍

目录

线程池是什么

标准库中的线程池

描述线程池工作原理

为什么不推荐使用系统自带的线程池

实现线程池


线程池是什么

线程池就是在池子里放的线程本身,当程序启动时就创建出若干个线程,如果有任务就处理,没有任务就阻塞等待。

想象这么一个场景:

在学校附近新开了一家快递店,老板很精明,想到一个与众不同的办法来经营。店里没有雇人,而是每次有业务来了,就现场找一名同学过来把快递送了,然后解雇同学。这个类比我们平时来一个任务,起一个线程进行处理的模式。

很快老板发现问题来了,每次招聘 + 解雇同学的成本还是非常高的。老板还是很善于变通的,知道了为什么大家都要雇人了,所以指定了一个指标,公司业务人员会扩张到 3 个人,但还是随着业务逐步雇人。于是再有业务来了,老板就看,如果现在公司还没 3 个人,就雇一个人去送快递,否则只是把业务放到一个本本上,等着 3 个快递人员空闲的时候去处理。这个就是我们要带出的线程池的模式。

线程池最大的好处就是减少每次启动、销毁线程的损耗。

标准库中的线程池

Executors 创建线程池的几种方式

// 1. 用来处理大量短时间工作任务的线程池,如果池中没有可用的线程将创建新的线程,如果线程空闲60秒将收回并移出缓存
ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
// 2. 创建一个操作无界队列且固定大小线程池
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
// 3. 创建一个操作无界队列且只有一个工作线程的线程池
ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
// 4. 创建一个单线程执行器,可以在给定时间后执行或定期执行。
ScheduledExecutorService singleThreadScheduledExecutor =Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
// 5. 创建一个指定大小的线程池,可以在给定时间后执行或定期执行。
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);
// 6. 创建一个指定大小(不传入参数,为当前机器CPU核心数)的线程池,并行地处理任务,不保证处理顺序
Executors.newWorkStealingPool();

image.gif

Executors 本质上是 ThreadPoolExecutor 类的封装.

ThreadPoolExecutor 提供了更多的可选参数, 可以进一步细化线程池行为的设定.

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    • int corePoolSize:核心线程数,创建线程池包含的最小线程数量。
    • int maximumPoolSize:最大线程数,也可以叫做临时线程数。
    • long keepAliveTime:临时线程空闲时长。
    • TimeUnit unit:空闲时间单位,和keepAliveTime一起使用。
    • BlockingQueue<Runnable> workQueue:用来保存任务的阻塞队列。
    • RejectedExecutionHandler handler:拒绝策略,触发的时机:当线程池处理不了过多的任务时。

    描述线程池工作原理

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      1. 用核心线程去执行任务;
      2. 多于任务会被保存到阻塞队列中;
      3. 当阻塞队列满了之后,就会创建临时线程;
      4. 当阻塞队列满了而且临时线程也创建完成,之后再提交的线程就会执行拒绝策略;
      5. 当任务被成功处理之后,临时线程经过一段空闲时间将会被系统收回。

      拒绝策略:

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      为什么不推荐使用系统自带的线程池

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      实现线程池

      核心操作为 submit, 将任务加入线程池中

      public class MyThreadPool {
          BlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingQueue<>(3);
          public MyThreadPool(int n){
              if (n <= 0){
                  throw new RuntimeException("线程数量不能小于0.");
              }
              for (int i = 0; i < n; i++) {
                  Thread thread = new Thread(() -> {
                      while(true){
                          try {
                              Runnable test = queue.take();
                              test.run();
                          } catch (InterruptedException e) {
                              e.printStackTrace();
                          }
                      }
                  });
                  thread.start();
              }
          }
          public void submit(Runnable run) throws InterruptedException {
              queue.put(run);
          }
      }

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      测试线程池

      public class MyThreadPoolTest {
          public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
              // 创建自定义的线程池
              MyThreadPool threadPool = new MyThreadPool(3);
              // 往线程池中提交任务
              for (int i = 0; i < 10; i++) {
                  int taskId = i;
                  threadPool.submit(() -> {
                      System.out.println("我是任务 " + taskId + ", " + Thread.currentThread().getName());
                  });
              }
              // 模拟等待任务
              TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
              System.out.println("第二阶段开始");
              // 提交任务到线程池
              for (int i = 10; i < 20; i++) {
                  int taskId = i;
                  threadPool.submit(() -> {
                      System.out.println("我是任务 " + taskId + ", " + Thread.currentThread().getName());
                  });
              }
          }
      }

      image.gif

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