Java手写线程池:带你翻过线程池这座山

简介: 下面介绍一下线程池执行任务的流程,理解各个属性的意义。当一个线程池初始化,向线程池提交任务,线程池新建线程执行任务,随着线程创建,线程数逐渐增多,当达到 corePoolSize 线程池将不再新建线程,而是将任务放入任务等待队列 workQueue 。再持续向线程池提交任务,当等待队列满了,这时会继续新建线程,直到到达最大线程数 maximumPoolSize,如果还继续有任务到来,线程池无法处理,这时就启动拒绝策略。

如果想玩转 Java 的多线程与高并发,线程池是你永远也绕不过的山。既然绕不过,我们就啃他,吃透线程池,玩转高并发。


Jdk里的线程池


主要属性

private volatile int corePoolSize; //核心线程数
private volatile int maximumPoolSize; //最大线程数
private volatile long keepAliveTime; //存活时间
private final BlockingQueue<Runnable> workQueue; //任务等待队列
private volatile ThreadFactory threadFactory; //线程工厂
private volatile RejectedExecutionHandler handler; //拒绝策略

下面介绍一下线程池执行任务的流程,理解各个属性的意义。当一个线程池初始化,向线程池提交任务,线程池新建线程执行任务,随着线程创建,线程数逐渐增多,当达到 corePoolSize 线程池将不再新建线程,而是将任务放入任务等待队列 workQueue 。再持续向线程池提交任务,当等待队列满了,这时会继续新建线程,直到到达最大线程数 maximumPoolSize,如果还继续有任务到来,线程池无法处理,这时就启动拒绝策略。

这个过程我们可以以生活中的例子比喻一下。大致我们把线程池理解为理发店。那么流程就是:来了顾客开始理发,比如只有4个理发师4个座位,相当于核心线程。那么来了过多的顾客,理发师忙不过来就会先让你去等候区稍等排队等待,前面有理完发的会叫你,相当于等待队列。等待区满了呢?现实中理发店肯定不会拒绝顾客的啊,他可能让你先在外面等。但如果等待区每天都爆满,那么老板可能会考虑扩大店面,扩充理发师团队了。所以,这只是个大致的比喻。


自己手写线程池


手写线程池,代码:

public class MyThreadPoolV3 {
    /**
     * 核心线程数(理发师数量)
     */
    private volatile int corePoolSize;
    /**
     * 任务等待队列(等待区座位数)
     */
    private final BlockingQueue<Runnable> workQueue;
    /**
     * 线程容器(理发师作业区)
     */
    private List<Worker> workers;
    public MyThreadPoolV3(int corePoolSize, BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
        this.corePoolSize = corePoolSize;
        this.workQueue = workQueue;
        workers = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>(corePoolSize));
        for (int i = 0; i < corePoolSize; i++) {
            Worker worker = new Worker();
            workers.add(worker);
            worker.start();
        }
    }
    /**
     * 将任务加到队列(给顾客安排位置)
     *
     * @param task
     * @return
     */
    public boolean submit(Runnable task) {
        return workQueue.offer(task);
    }
    // ----------------
    /**
     * 线程(理发师)
     */
    private class Worker extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                Runnable task = null;
                try {
                    //从任务队列取任务,如空则阻塞等待。(去等候区叫顾客,如果没有则原地等待一会)
                    task = workQueue.take();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                if (task != null) {
                    //取到任务开始工作(开始理发)
                    task.run();
                }
            }
        }
    }
}

测试用例代码:

public class ThreadPoolDemoV3 {
    private static LinkedBlockingQueue<Runnable> workQueue = new LinkedBlockingQueue<>(30);
    private static MyThreadPoolV3 threadPoolV3 = new MyThreadPoolV3(3, workQueue);
    public static void main(String[] args) {
        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);
        Runnable task = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(atomicInteger.incrementAndGet()
                        + "号顾客来理发,为其理发的理发师是:"
                        + Thread.currentThread().getName());
            }
        };
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            threadPoolV3.submit(task);
        }
    }
}

测试结果:

image.png

Java手写线程池:带你翻过线程池这座山

我们发现无论来多少顾客理发,始终是0、1、2理发师轮流工作。这就是线程池的作用,实现了线程的复用,节省了资源,提升了程序性能。

当然,这个线程池只是个简版,让我们理解线程池的流程。和jdk的线程池比还有很多功能没有完善,等待队列满了将新建线程执行,直到达到最大线程数;线程的存活时间;拒绝策略等。


相关文章
|
16天前
|
数据采集 存储 弹性计算
高并发Java爬虫的瓶颈分析与动态线程优化方案
高并发Java爬虫的瓶颈分析与动态线程优化方案
Java 数据库 Spring
49 0
|
28天前
|
算法 Java
Java多线程编程:实现线程间数据共享机制
以上就是Java中几种主要处理多线程序列化资源以及协调各自独立运行但需相互配合以完成任务threads 的技术手段与策略。正确应用上述技术将大大增强你程序稳定性与效率同时也降低bug出现率因此深刻理解每项技术背后理论至关重要.
64 16
|
2月前
|
缓存 并行计算 安全
关于Java多线程详解
本文深入讲解Java多线程编程,涵盖基础概念、线程创建与管理、同步机制、并发工具类、线程池、线程安全集合、实战案例及常见问题解决方案,助你掌握高性能并发编程技巧,应对多线程开发中的挑战。
|
2月前
|
数据采集 存储 前端开发
Java爬虫性能优化:多线程抓取JSP动态数据实践
Java爬虫性能优化:多线程抓取JSP动态数据实践
|
3月前
|
Java API 调度
从阻塞到畅通:Java虚拟线程开启并发新纪元
从阻塞到畅通:Java虚拟线程开启并发新纪元
303 83
|
3月前
|
安全 算法 Java
Java 多线程:线程安全与同步控制的深度解析
本文介绍了 Java 多线程开发的关键技术,涵盖线程的创建与启动、线程安全问题及其解决方案,包括 synchronized 关键字、原子类和线程间通信机制。通过示例代码讲解了多线程编程中的常见问题与优化方法,帮助开发者提升程序性能与稳定性。
140 0
|
3月前
|
存储 Java 调度
Java虚拟线程:轻量级并发的革命性突破
Java虚拟线程:轻量级并发的革命性突破
258 83
|
4月前
|
移动开发 Java
说一说 Java 是如何实现线程间通信
我是小假 期待与你的下一次相遇 ~