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:
- 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Thread
- 實現Runnable介面
- 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:
- 創建線程
- 啟動線程
- 執行業務
- 關閉線程
在上述的四步中,我們發現如下幾個問題:
- 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。
- 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:
- 定義一個隊列用於存儲當前待執行的任務
- 定義一個集合用於放置執行任務的多個線程
- 提供一個方法供用戶提交任務
- 自定義一個線程用於執行用戶提交的任務
- 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