[一]线程池存在的价值：
==>多线程技术主要解决处理器单元内多个线程执行的问题，它可以显著减少处理器单元的闲置时间，增加处理器单元的吞吐能力。
==>假设一个服务器完成一项任务所需时间为：T1 创建线程时间，T2 在线程中执行任务的时间，T3 销毁线程时间。
==>如果：T1 + T3 远大于 T2，则可以采用线程池，以提高服务器性能。
[二]合理利用线程池能够带来三个好处。
* 第一：降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
* 第二：提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
* 第三：提高线程的可管理
[三]一个线程池的组成部分
(1)线程池管理器
=>其中线程池管理器的作用是创建、销毁并管理线程池，将工作线程放入线程池中；
＝>线程池管理器至少有下列功能：创建线程池，销毁线程池，添加新任务。
(2)工作线程
=>工作线程是一个可以循环执行任务的线程，在没有任务是进行等待；
=>工作线程是一个可以循环执行任务的线程，在没有任务时将等待。
(3)任务列队
=>任务列队的作用是提供一种缓冲机制，将没有处理的任务放在任务列队中；
(4)任务接口等部分。
=>任务接口是每个任务必须实现的接口，主要用来规定任务的入口、任务执行完后的收尾工作、任务的执行状态等，工作线程通过该接口调度任务的执行。
=>任务接口是为所有任务提供统一的接口，以便工作线程处理。任务接口主要规定了任务的入口，任务执行完后的收尾工作，任务的执行状态等。
[四]模拟实现一个线程池的原理
1 package mine.util.thread;
2
3 import java.util.LinkedList;
4 import java.util.List;
5
6 /**
7 * 线程池类，线程管理器：创建线程，执行任务，销毁线程，获取线程基本信息
8 */
9 public final class ThreadPool {
10 // 线程池中默认线程的个数为5
11 private static int worker_num = 5;
12 // 工作线程
13 private WorkThread[] workThrads;
14 // 未处理的任务
15 private static volatile int finished_task = 0;
16 // 任务队列，作为一个缓冲,List线程不安全
17 private List<Runnable> taskQueue = new LinkedList<Runnable>();
18 private static ThreadPool threadPool;
19
20 // 创建具有默认线程个数的线程池
21 private ThreadPool() {
22 this(5);
23 }
24
25 // 创建线程池,worker_num为线程池中工作线程的个数
26 private ThreadPool(int worker_num) {
27 ThreadPool.worker_num = worker_num;
28 workThrads = new WorkThread[worker_num];
29 for (int i = 0; i < worker_num; i++) {
30 workThrads[i] = new WorkThread();
31 workThrads[i].start();// 开启线程池中的线程
32 }
33 }
34
35 // 单态模式，获得一个默认线程个数的线程池
36 public static ThreadPool getThreadPool() {
37 return getThreadPool(ThreadPool.worker_num);
38 }
39
40 // 单态模式，获得一个指定线程个数的线程池,worker_num(>0)为线程池中工作线程的个数
41 // worker_num<=0创建默认的工作线程个数
42 public static ThreadPool getThreadPool(int worker_num1) {
43 if (worker_num1 <= 0)
44 worker_num1 = ThreadPool.worker_num;
45 if (threadPool == null)
46 threadPool = new ThreadPool(worker_num1);
47 return threadPool;
48 }
49
50 // 执行任务,其实只是把任务加入任务队列，什么时候执行有线程池管理器觉定
51 public void execute(Runnable task) {
52 synchronized (taskQueue) {
53 taskQueue.add(task);
54 taskQueue.notify();
55 }
56 }
57
58 // 批量执行任务,其实只是把任务加入任务队列，什么时候执行有线程池管理器觉定
59 public void execute(Runnable[] task) {
60 synchronized (taskQueue) {
61 for (Runnable t : task)
62 taskQueue.add(t);
63 taskQueue.notify();
64 }
65 }
66
67 // 批量执行任务,其实只是把任务加入任务队列，什么时候执行有线程池管理器觉定
68 public void execute(List<Runnable> task) {
69 synchronized (taskQueue) {
70 for (Runnable t : task)
71 taskQueue.add(t);
72 taskQueue.notify();
73 }
74 }
75
76 // 销毁线程池,该方法保证在所有任务都完成的情况下才销毁所有线程，否则等待任务完成才销毁
77 public void destroy() {
78 while (!taskQueue.isEmpty()) {// 如果还有任务没执行完成，就先睡会吧
79 try {
80 Thread.sleep(10);
81 } catch (InterruptedException e) {
82 e.printStackTrace();
83 }
84 }
85 // 工作线程停止工作，且置为null
86 for (int i = 0; i < worker_num; i++) {
87 workThrads[i].stopWorker();
88 workThrads[i] = null;
89 }
90 threadPool=null;
91 taskQueue.clear();// 清空任务队列
92 }
93
94 // 返回工作线程的个数
95 public int getWorkThreadNumber() {
96 return worker_num;
97 }
98
99 // 返回已完成任务的个数,这里的已完成是只出了任务队列的任务个数，可能该任务并没有实际执行完成
100 public int getFinishedTasknumber() {
101 return finished_task;
102 }
103
104 // 返回任务队列的长度，即还没处理的任务个数
105 public int getWaitTasknumber() {
106 return taskQueue.size();
107 }
108
109 // 覆盖toString方法，返回线程池信息：工作线程个数和已完成任务个数
110 @Override
111 public String toString() {
112 return "WorkThread number:" + worker_num + " finished task number:"
113 + finished_task + " wait task number:" + getWaitTasknumber();
114 }
115
116 /**
117 * 内部类，工作线程
118 */
119 private class WorkThread extends Thread {
120 // 该工作线程是否有效，用于结束该工作线程
121 private boolean isRunning = true;
122
123 /*
124 * 关键所在啊，如果任务队列不空，则取出任务执行，若任务队列空，则等待
125 */
126 @Override
127 public void run() {
128 Runnable r = null;
129 while (isRunning) {// 注意，若线程无效则自然结束run方法，该线程就没用了
130 synchronized (taskQueue) {
131 while (isRunning && taskQueue.isEmpty()) {// 队列为空
132 try {
133 taskQueue.wait(20);
134 } catch (InterruptedException e) {
135 e.printStackTrace();
136 }
137 }
138 if (!taskQueue.isEmpty())
139 r = taskQueue.remove(0);// 取出任务
140 }
141 if (r != null) {
142 r.run();// 执行任务
143 }
144 finished_task++;
145 r = null;
146 }
147 }
148
149 // 停止工作，让该线程自然执行完run方法，自然结束
150 public void stopWorker() {
151 isRunning = false;
152 }
153 }
154 }
时间： 2024-08-28 01:33:32