线程池是啥有啥用，怎么用，如何自己实现一个

news2024/9/21 21:52:25

一、线程池是啥，有啥用

二、线程池怎么用

1.构造方法

2.如何使用Java的线程池

三、简单实现一个线程池

假设我是一个（好看+有才华）的妹子，那么我就会有很多追求者，这些也叫备胎们，我们若把他们放到一个地方，那就叫“备胎池”。同理，线程就叫“线程池”。

一、线程池是啥，有啥用

频繁的创建销毁线程开销太大，所以我们会先创建一些线程放着，要用的时候直接拿就行了，这些线程都放一块地方，用完之后再放回这个地方，那么我们管这个地方叫“线程池”。

所以：线程池最⼤的好处就是减少每次启动、销毁线程的损耗。

那么为什么线程池的效率更高，开销更小呢？

那么就得谈谈：用户态和内核态

比如说：

1）在银行你要办业务，可能会需要身份证或者户口本复印件，这时候，你如果没带，那么银行可能会有复印机。

2）那么你有2种选择：第一种是去柜台让柜员帮你，第二种是自己去大厅的复印机复印。

3）内核态：如果让柜员帮你去后台复印，可能没这么快，柜员也许要帮别人也复印，也可能去摸鱼，也可能去上个厕所。我们知道操作系统是由内核和软件组成，有很多软件都需要内核管理，可能会没那么及时。

4）用户态：如果你是自己去大厅复印，自给自足，非常的快。

5）而我们的线程池就是用户态，自己创建线程是内核态，所以效率会比线程池低。

二、线程池怎么用

我们有专门的类表示线程池：ThreadPoolExecutor。

1.构造方法

下面是它的构造方法，最主要的是第4个最为全面，其他三个都是从第4个演化出来的。

我们分析一下这个线程池的参数：

corePoolSize：正式员⼯的数量. (正式员⼯, ⼀旦录⽤, 永不辞退)
maximumPoolSize: 正式员⼯ + 临时⼯的数⽬. (临时⼯: ⼀段时间不⼲活, 就被辞退)
keepAliveTime: 临时⼯允许的空闲时间
unit: keepaliveTime 的时间单位, 是秒, 分钟, 还是其他值
workQueue: 传递任务的阻塞队列
threadFactory: 创建线程的⼯⼚, 参与具体的创建线程⼯作，通过不同线程⼯⼚创建出的线程相当于对⼀些属性进⾏了不同的初始化设置
RejectedExecutionHandler: 拒绝策略, 如果任务量超出公司的负荷了接下来怎么处理
AbortPolicy(): 超过负荷, 直接抛出异常
CallerRunsPolicy(): 调⽤者负责处理多出来的任务
DiscardOldestPolicy(): 丢弃队列中最⽼的任务
DiscardPolicy(): 丢弃新来的任务

1）corePoolSize和maximumPoolSize中，如果核心线程数是M个，在使用的过程中发现不够用，会自动扩容多M个，直至最大线程数max个。

2）keepAliveTime和unit是姐妹，一起用的，就是实习生（非核心线程）太久没活干了，就会裁掉它，怎么样才算太久呢？就需要你自己设置一个时间

3）workQueue是我们需要传进去的堵塞队列，线程池就是一个生产者消费者模型，程序员把任务submit放进线程池中。这个队列可以自己设计容量和类型。

4）线程工厂，是为了弥补构造方法的不足，比如假设我在二维中需要表示一个点，我有2种方法，第一种是横纵坐标，第二种是用极坐标，

但是这样的话重载就失效了，因为名字参数什么的啥都一样啊，构成不了重载。

而是需要工厂设计模式解决，如上图。

5）拒绝策略（重点）：当线程池的要执行的任务满了，它就会进行堵塞。但是有时候这未必是件好事。比如说你女神直接拒绝你，比起干耗着你好，这样你就能开启新的生活了。

假设线程池是女神，你是任务，但是备胎太多了忙不过来。

第一个就是女神拒绝了你，你崩溃了，其他备胎也崩溃了（没想到女神有这么多备胎）；

第二个女神不想你追她，让你去追其他小姐姐，但是女神依旧和备胎们约会；

第三个是把追的最久的备胎扔掉，没新鲜感了，和最新追我的约会；

第四个是把最新的备胎踢掉，是个念旧的女神，就当一切没有发生，继续和之前的备胎们约会。

2.如何使用Java的线程池

虽然ThreadPoolExecutor固然强大，但是参数太多，用起来确实麻烦，所以Java标准库中有更方便的：Executor提供了一些工厂方法，比如：

接受线程池的类型：ExecutorService

创建便捷线程池的方法：newFixedThreadPool()，把核心线程数和最大线程数设置成一样，不会自动扩容

添加任务到线程池执行：submit()

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ExecutorService service=Executors.newFixedThreadPool(4);
        for(int i=0;i<100;i++){
            int id=i;
        service.submit(()->{
            Thread current=Thread.currentThread();
            System.out.println("hello world "+id+ " "+current.getName());
        });

        }
        Thread.sleep(2000);
        service.shutdown();
        System.out.println("程序结束");
    }

三、简单实现一个线程池

需要如下条件：

一个堵塞队列queue，来装要执行的任务，通过take取任务。

线程池类，来用for循环放线程（相当于线程池），这个类有submit()方法用queue队列中用put就能放进去执行这些线程中。

（由于拒绝策略太麻烦了，这里没有写出来，感兴趣的可以自行写一下）

class MyThreadPool {
    private BlockingQueue<Runnable> queue = new ArrayBlockingQueue<>(1000);

    //创造线程
    public MyThreadPool(int n) {
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            Thread t = new Thread(() -> {
                while (true) {
                    try {
                        Runnable runnable=queue.take();
                        runnable.run();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
            t.start();
        }
    }

    //创建任务
    public void submit(Runnable runnable) throws InterruptedException {
        queue.put(runnable);
    }
}

public class demo15 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyThreadPool myThreadPool=new MyThreadPool(4);
        for(int i=0;i<1000;i++){
            int id=i;
            myThreadPool.submit(()->{
                System.out.println("执行任务 "+id+" "+Thread.currentThread().getName());
            });
        }
    }

}

核⼼操作为 submit，将任务加⼊线程池中
使⽤ Worker 类描述⼀个⼯作线程。使⽤ Runnable 描述⼀个任务.
使⽤⼀个 BlockingQueue 组织所有的任务
每个 worker 线程要做的事情：不停的从 BlockingQueue 中取任务并执⾏
指定⼀下线程池中的最⼤线程数 maxWorkerCount；当当前线程数超过这个最⼤值时，就不再新增线程了

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