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

posted @ 2020-03-24 09:37  Lan_ht  阅读(128)  评论(0编辑  收藏  举报