[多线程]线程池

news2024/9/25 23:22:04

1.前言

2. Java中的线程池以及参数介绍

2.1 核心线程数和最大线程数

2.2最大空闲存活时间

2.3任务队列和线程工厂

2.4 拒绝策略(最重要）

2.5 线程池的类型

3.线程池的大小如何确定

4.手动写一个线程池

1.前言

我们知道.在开发过程中.为了效率,会引进很多池,比如常量池,对象池,字符串池.今天我们来介绍另一种可以管理线程的池,线程池.我们知道在多线程编程中,线程的开销是比较大的,如线程的摧毁和创建.为了解决这种问题,我们引入了线程池这个概念,它可以把部分线程的创建和销毁给省去了,而是直接放到特定的数据结构里,需要用的时候再拿出来.这样就可以极大的提升程序的效率

2. Java中的线程池以及参数介绍

在Java中,也为我们封装了线程池的类，ThreadpollExecutor类，而这个类里面有几个重要的参数。它的构造方法有四种。

我们这里来重点介绍一下第四个构造方法，因为这个构造方法里的参数是最完整的。它包含了前面几个构造方法里的参数。

2.1 核心线程数和最大线程数

int corePoolSize 核心线程数，相当于是正式的线程，正式工。

int maxmumPoolSize 最大线程数，除了核心线程，还有临时线程，相当于临时工，实习生。

2.2最大空闲存活时间

long keepAliveTime 实习生线程允许的最大空闲存活时间。就是除了核心线程数之外的线程，在没有被利用到的时候，可以存在的时间。

TimeUnit unit 最大空闲存活时间单位，（s，hour，day。。。）

2.3任务队列和线程工厂

BlockkingQueue<Runable> workQueue 线程池里的任务队列，它是一个阻塞队列。

Threadfactry threadFactory 线程工厂

工厂模式可以解决Java语法的缺陷，就是在重载的时候，参数不能相同，但实际上，我们会有这种业务需求。比如，我们需要通过构造方法，来创建类，但是我们想传入的形参它的意义不同，但是类型和个数都一样。在Java基本语法中，是做不到的。但是我们可以通过把构造方法进行封装，把它们放到工厂类里面去，通过工厂类来进行创建对象。

2.4 拒绝策略(最重要）

RejectedExecutionHandler handler

线程池中，会有一个阻塞队列。所以它能容纳的线程数量是有限的，当任务队列里的线程数满了以后，线程池会做出什么样的举动。这个是可以我们来控制一下的，所以就引入了我们的拒绝策略。

在标准库里，Java为我们提供了四种拒绝策略。

我们来逐个解释一下这些拒绝策略分别是什么：

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy

抛出一个 RejectedExecutionException ，举个例子，就好比我现在在家做家务，手头有好几个活，我妈这时候让我在做一个新的家务，如果是这种拒绝策略。那就是我情绪崩溃了，哇的一声就哭出来了，然后撂挑子不干了。

ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy

新的任务，由添加任务的线程去执行。也就是我上述例子中，我给我妈说，我不干，你去做。

ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy
被拒绝的任务的处理程序，丢弃最旧的未处理请求。就是把队列中，最老的那个线程给丢掉，然后加入这个最新的。就是上述例子中，我有一个最早的家务，比如是拖地，我就不去做这个了，而是把新家务给放到我的家务计划中。

ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy

直接丢掉最新的，不要别的线程加入，加不进去。就是我直接拒绝了给我安排的家务，并不会出现在我的家务计划列表中。

2.5 线程池的类型

Java标准库中，有这么四类线程池的类型。我们来通过图片来给大家看看。

如果只是简单用一下，就用这几种就可以了。如果需要高度定制化，那么就需ThreadPoolExecutor。来逐个设置参数了。阿里巴巴编程规范，要我们使用ThreadPoolExecutor。来让线程池更可控。可以参考一下。大家要以实际开发入职的编程规范为准。

3.线程池的大小如何确定

网上有很多种关于线程池大小如何设定的说法，有的说如果cpu逻辑核心数是N，那么就应该设置为N个，1.5N.2N...但是这些说法都不严谨。

我们要看具体的代码里，线程中是cpu密集型的操作，还是io密集型的操作。如果是cpu密集型的操作，那么就设置为N就行，如果是io密集型的操作，这个时候对于cpu的消耗就比较小，我们就可以设置为远大于N的线程池大小。

但是在具体的工作开发中，这个东西是很难通过看代码来确定的，因为任务会很复杂，大概率是cpu和io同时都有，所以综上所述，最好的方法就是通过实验来确定。设置多大的合适，对于性能的提升最大。

实践是检验真理的唯一标准！

4.手动写一个线程池

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingDeque;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;

 class MyThreadPoolExcutor {
    private BlockingQueue<Runnable> queue = new ArrayBlockingQueue<>(1000);
    private List<Thread> list = new ArrayList<>();

    public MyThreadPoolExcutor(int a){

        for (int i = 0; i < a; i++) {
            Thread t =new Thread(()->{
                while (true){
                    try {
                       Runnable runnable =queue.take();
                       runnable.run();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }

            });
            t.start();
            list.add(t);
        }
    }
    public void submit(Runnable runnable) throws InterruptedException {
        queue.put(runnable);
    }
}
public class MyThreadExcutor {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyThreadPoolExcutor myThreadPoolExcutor = new MyThreadPoolExcutor(4);
        for (int i =0; i < 1000; i++) {
            int a= i;
            myThreadPoolExcutor.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("打印变量" + a +"执行的线程为" + Thread.currentThread().getName());
                }
            });
        }


    }
}

在上述代码里，我们手动创建了一个线程池，是固定线程的线程池。里面有一个带阻塞功能的任务队列，当我们put进去新的任务的时候，会进入到任务队列中。然后线程池里的线程就会执行这个任务，至于是哪个线程，是随机的一个。

这段代码实现了一个简单的线程池，能够并发执行多个任务，而不需要为每个任务都创建一个新的线程。