實現簡單線程池

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實現基本的線程池 前提:我們要實現的線程池有如下功能: 基本的線程池模型 能提交和運行任務 能正常關閉線程池 線程的拒絕策略 線程池擴容 縮容線程池 代碼地址: 1、線程池的介紹? 線程池是什麼? 線程池是一種利用池化技術來管理線程的一種技術。 當沒有線程池的時候,我們如何創建線程? 繼承Threa ...


實現基本的線程池

前提:我們要實現的線程池有如下功能:

  1. 基本的線程池模型
  2. 能提交和運行任務
  3. 能正常關閉線程池
  4. 線程的拒絕策略
  5. 線程池擴容
  6. 縮容線程池

代碼地址:

1、線程池的介紹?

線程池是什麼?

線程池是一種利用池化技術來管理線程的一種技術。

當沒有線程池的時候,我們如何創建線程?

  1. 繼承Thread
  2. 實現Runnable介面
  3. 使用Callable和Future來創建線程

當我們自己創建線程時,使用線程的步驟是什麼?之間有什麼問題?

使用線程的步驟:

  1. 創建線程
  2. 啟動線程
  3. 執行業務
  4. 關閉線程

在上述的四步中,我們發現如下幾個問題:

  1. 其實只有第三步是我們關鍵的步驟,其他三步都是為了使用線程本身去執行,使用線程繁瑣。
  2. 每次使用完線程後都需要關閉線程,而開闢線程本身是很耗費資源的,此時就會造成資源浪費。

而線程池的作用就是簡化線程的使用,優化資源的利用。下麵就開始實現線程池

2、實現線程池

在實現線程池的過程中,我們分幾個步驟來實現,先實現線程池的最基本的功能,再一步一步去完善其功能。

2.1、線程池雛形

本章節實現線程池的基本雛形。那麼線程池的雛形包括了:

  1. 定義一個隊列用於存儲當前待執行的任務
  2. 定義一個集合用於放置執行任務的多個線程
  3. 提供一個方法供用戶提交任務
  4. 自定義一個線程用於執行用戶提交的任務
  5. 提供工廠供用戶獲取線程池

2.2、線程池的關閉

如果不實現關閉線程池的功能,那麼在JVM停止運行時,線程池中的線程仍處於運行狀態,這會導致JVM無法停止。

那麼在實現關閉線程池功能前,我們先對線程池內的線程設定幾個狀態:

BLOCK:等待執行任務
RUNNING:正在執行任務中
STOP:線程已經關閉

對線程池本身設定幾個狀態:

STARED:線程池正常運行中
STOP:線程池已經關閉

然後在不同的情況下對不同的狀態進行更改、】校驗

2.3、拒絕策略

2.1、為什麼存在拒絕策略?

​ 線程池在接收任務的時候,如果某些任務正在執行,而新接收的任務無法立即得到執行時,新接收的任務就需要等待線程去運行。在這個過程中,等待運行的任務如果不加以限制,則會導致等待的任務無法增大。

​ 而線上程池中對等待執行任務(隊列)的數量限制策略被稱之為拒絕策略。

​ 例如假設我們限定隊列最大為100,那麼在隊列達到100以後,再提交任務時,有的策略規定當前提交任務的操作阻塞等待隊列有空位,亦或者直接返回錯誤。

2.2、如何實現?

​ 我們需要給隊列設置一個大小臨界值,當到達這個臨界值以後,執行相對應的拒絕策略實現即可。

2.4、線程池的擴容和縮容

為什麼線程池需要擴容?如何實現

​ 一個線程池是需要能夠動態伸縮的,例如初始化時線程池中線程數為5個,那麼在任務繁重的時候,為了更快的將任務執行完成,可以臨時增加線程,已達到加快任務執行的目的,這個操作被稱之為線程池的擴容。

​ 而當繁重的任務處理完後,臨時增加出來的線程會一直空閑,如果此時不將其釋放,則會浪費多餘的線程資源,而將多餘的線程資源釋放的操作被稱之為線程池的縮容。

​ 實現線程池擴/縮容之前,先要定義幾個變數:

​ 核心線程數:coreThread,保證線程池中最小常駐線程數

​ 最大線程數:maxThread,線程池中線程最大可以擴容到當前數量

​ 實現邏輯:

​ 1、當隊列數量大於核心線程數時即可將線程數擴容至maxThread

​ 2、當隊列裡面沒有任務時,即可將線程數縮容至coreThread

附:完整源碼

https://gitee.com/kxsdh/simple-thread-pool


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