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  • 多线程系列教材 (七)- Java 如何开发一个自定义线程池

    每一个线程的启动和结束都是比较消耗时间和占用资源的。 

    如果在系统中用到了很多的线程,大量的启动和结束动作会导致系统的性能变卡,响应变慢。 

    为了解决这个问题,引入线程池这种设计思想。 

    线程池的模式很像生产者消费者模式,消费的对象是一个一个的能够运行的任务

    步骤1:线程池设计思路
    步骤2:开发一个自定义线程池
    步骤3:测试线程池
    步骤4:使用java自带线程池
    步骤5:练习- 借助线程池同步查找文件内容
    步骤6:答案- 借助线程池同步查找文件内容

    步骤 1 : 线程池设计思路

    线程池的思路和生产者消费者模型是很接近的。
    1. 准备一个任务容器
    2. 一次性启动10个 消费者线程
    3. 刚开始任务容器是空的,所以线程都wait在上面。
    4. 直到一个外部线程往这个任务容器中扔了一个“任务”,就会有一个消费者线程被唤醒notify
    5. 这个消费者线程取出“任务”,并且执行这个任务,执行完毕后,继续等待下一次任务的到来。
    6. 如果短时间内,有较多的任务加入,那么就会有多个线程被唤醒,去执行这些任务。

    在整个过程中,都不需要创建新的线程,而是循环使用这些已经存在的线程

    线程池设计思路

    步骤 2 : 开发一个自定义线程池

    这是一个自定义的线程池,虽然不够完善和健壮,但是已经足以说明线程池的工作原理

    缓慢的给这个线程池添加任务,会看到有多条线程来执行这些任务。 
    线程7执行完毕任务后,又回到池子里,下一次任务来的时候,线程7又来执行新的任务。

    开发一个自定义线程池

    package multiplethread;

      

    import java.util.LinkedList;

      

    public class ThreadPool {

      

        // 线程池大小

        int threadPoolSize;

      

        // 任务容器

        LinkedList<Runnable> tasks = new LinkedList<Runnable>();

      

        // 试图消费任务的线程

      

        public ThreadPool() {

            threadPoolSize = 10;

      

            // 启动10个任务消费者线程

            synchronized (tasks) {

                for (int i = 0; i < threadPoolSize; i++) {

                    new TaskConsumeThread("任务消费者线程 " + i).start();

                }

            }

        }

      

        public void add(Runnable r) {

            synchronized (tasks) {

                tasks.add(r);

                // 唤醒等待的任务消费者线程

                tasks.notifyAll();

            }

        }

      

        class TaskConsumeThread extends Thread {

            public TaskConsumeThread(String name) {

                super(name);

            }

      

            Runnable task;

      

            public void run() {

                System.out.println("启动: " this.getName());

                while (true) {

                    synchronized (tasks) {

                        while (tasks.isEmpty()) {

                            try {

                                tasks.wait();

                            catch (InterruptedException e) {

                                // TODO Auto-generated catch block

                                e.printStackTrace();

                            }

                        }

                        task = tasks.removeLast();

                        // 允许添加任务的线程可以继续添加任务

                        tasks.notifyAll();

      

                    }

                    System.out.println(this.getName() + " 获取到任务,并执行");

                    task.run();

                }

            }

        }

      

    }

    package multiplethread;

    public class TestThread {

           

        public static void main(String[] args) {

            ThreadPool pool = new ThreadPool();

      

            for (int i = 0; i < 5; i++) {

                Runnable task = new Runnable() {

                    @Override

                    public void run() {

                        //System.out.println("执行任务");

                        //任务可能是打印一句话

                        //可能是访问文件

                        //可能是做排序

                    }

                };

                 

                pool.add(task);

                 

                try {

                    Thread.sleep(1000);

                catch (InterruptedException e) {

                    // TODO Auto-generated catch block

                    e.printStackTrace();

                }

            }

      

        }

               

    }

    步骤 3 : 测试线程池

    创造一个情景,每个任务执行的时间都是1秒
    刚开始是间隔1秒钟向线程池中添加任务

    然后间隔时间越来越短,执行任务的线程还没有来得及结束,新的任务又来了。
    就会观察到线程池里的其他线程被唤醒来执行这些任务

    测试线程池

    package multiplethread;

      

    public class TestThread {

        public static void main(String[] args) {

            ThreadPool pool= new ThreadPool();

            int sleep=1000;

            while(true){

                pool.add(new Runnable(){

                    @Override

                    public void run() {

                        //System.out.println("执行任务");

                        try {

                            Thread.sleep(1000);

                        catch (InterruptedException e) {

                            // TODO Auto-generated catch block

                            e.printStackTrace();

                        }

                    }

                });

                try {

                    Thread.sleep(sleep);

                    sleep = sleep>100?sleep-100:sleep;

                catch (InterruptedException e) {

                    // TODO Auto-generated catch block

                    e.printStackTrace();

                }

                  

            }

              

        }

    }

    步骤 4 : 使用java自带线程池

    java提供自带的线程池,而不需要自己去开发一个自定义线程池了。

    线程池类ThreadPoolExecutor在包java.util.concurrent
     

    ThreadPoolExecutor threadPool= new ThreadPoolExecutor(101560, TimeUnit.SECONDS, newLinkedBlockingQueue<Runnable>());



    第一个参数10 表示这个线程池初始化了10个线程在里面工作
    第二个参数15 表示如果10个线程不够用了,就会自动增加到最多15个线程
    第三个参数60 结合第四个参数TimeUnit.SECONDS,表示经过60秒,多出来的线程还没有接到活儿,就会回收,最后保持池子里就10个
    第四个参数TimeUnit.SECONDS 如上
    第五个参数 new LinkedBlockingQueue() 用来放任务的集合

    execute方法用于添加新的任务

    package multiplethread;

       

    import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

    import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

    import java.util.concurrent.TimeUnit;

       

    public class TestThread {

       

        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

               

            ThreadPoolExecutor threadPool= new ThreadPoolExecutor(101560, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());

               

            threadPool.execute(new Runnable(){

       

                @Override

                public void run() {

                    // TODO Auto-generated method stub

                    System.out.println("任务1");

                }

                   

            });

       

        }

       

    }


    更多内容,点击了解: https://how2j.cn/k/thread/thread-threadpool/357.html

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