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目录 一、什么是线程池 为什么从线程池拿线程比创建线程更为高效？ 内核态 用户态 二、线程池的使用 线程池的构造方法 代码模拟实现线程池 分析 实现 一、什么是线程池线程的创建，虽然相比于进程更为轻量，但在频繁创建的情况下，开销也是不可忽略的，为了提高效率，可以引入线程池，提前将线程创建好，放入池子中，后续需要用到线程时，直接从线程池中申请，用完以后还回去即可，这样就免去了一直创建销毁线程，提高了效率 为什么从线程池拿线程比创建线程更为高效？为了理解这个问题，我们需要理解操作系统中的两个基本概念：用户态和内核态 一个操作系统 = 内核 + 配套的应用程序 内核：操作系统最核心的功能模块集合，例如硬件管理、各种驱动、进程管理......且内核需要给上层应用程序提供支持，例如打印一个hello，应用程序就需要调用内核，然后内核在通过操作系统调用显示器完成打印 应用程序在同一时刻会有许多，但内核只有一个，内核同时给多个应用程序提供服务，有时就会导致服务不那么及时 以一个银行取钱的例子做演示
在这个例子中，柜台的服务员就相当于一个内核，来取钱的人就相当于应用程序 内核态内核态就是服务员的操作，它的时间不可控，因为服务员也有可能在给你取钱的过程中上个厕所什么的 用户态时间可控，用户可以自行决定时间 系统创建线程，就是一个内核态的操作，系统从线程池中拿线程，就是用户态的操作，这就是为什么线程池比创建线程更高效的原因 二、线程池的使用标准库中提供了线程的线程池 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);//创建一个有10个线程的线程池 //添加任务到线程池中 pool.submit(new Runnable(){ @Override public void run(){ System.out.println("hello"); } });这里需要注意的是，此处线程池的创建并非直接new的对象，而是通过Executors类里面的静态方法完成的对象构造，这是典型的工厂模式，工厂模式会在后面详细介绍。 Executors.newFixedThreadPool(10)这个类实际上是对ThreadPoolExecutor这个类进行进一步封装实现的，ThreadPoolExecutor是原装的线程池 线程池的构造方法线程池的构造方法有很多，查阅官方文档可以查到这些
这里主要介绍最后一条构造方法 ThreadPoolExecutor( int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler ); int corePoolSize：核心线程数int maximumPoolSize：最大线程数如果把线程池比作公司，核心线程数就是其中的正式员工，最大线程数就是正式员工+实习生。我们知道，正式员工需要与公司签订劳动合同，不能随便辞退，而实习生不签订，可以随便辞退，万恶的资本家就是这样剥削我们的，当公司里比较忙时，正式员工+实习生一起上，当比较清闲时，就把实习生给辞了 long keepAliveTime：存活时间TimeUnit unit：存活时间单位当公司内较为清闲时，公司也无法预知在接下来的时间里会不会突然忙起来，所以不会立马把实习生都辞退了，它们会先让实习生待一段时间，如果一段时间过后，公司仍然清闲，说明接下来的一段时间内大概率是不会忙了，这段时间过后再把实习生给裁掉，这里等待的一段时间就是存活时间，存活时间单位是毫秒、秒、分钟这些单位 BlockingQueue workQueue：阻塞队列线程池中要管理很多任务，所以我们可以手动给线程池添加一个阻塞队列，来方便控制、获取队列中的信息，submit方法就是把任务放到队列中 ThreadFactory threadFactory：线程工厂工厂模式，就是创建线程的辅助类，无需做过多了解，知道即可 RejectedExecutionHandler handler：拒绝策略当线程池中池子满了，再往其中添加任务，应该如何拒绝，下图是标准库中的四种拒绝策略
在java标准库中自带了四种创建线程池的方法 newFixedThreadPool(int n)：创建一个固定大小的线程池，线程数量为 n 个，所有任务都会放入队列中等待执行。 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);//创建十个线程的线程池newCachedThreadPool()：创建一个可缓存的线程池，线程数量不定，根据需要动态创建线程，线程空闲超过 60 秒将被终止并回收。 ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();//创建缓存线程池，线程数量不固定，动态开辟newSingleThreadExecutor()：创建一个单一线程池，线程数量为 1。所有任务都会交给该线程依次执行。 ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();//创建一个只有一个线程的线程池newScheduledThreadPool(int n)：创建一个定长线程池，线程数量为 n 个，可以按照指定的延迟时间或者固定间隔周期执行任务，功能强大。 ExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(2);//定长线程池，可以按照指定延迟时间执行任务 代码模拟实现线程池 分析一个简易完整的线程池，具有以下的属性 阻塞队列：用于存放任务submit方法，用于添加任务创建固定数量的线程池：用于创建线程线程池中线程的数量并不是越多越好，在实际开发中，需要参考cpu的核心数量，假设cpu核心数是N，一般设置成N、N+1、2N、1.5N。等等，需要实际测试才能得出具体结论 实现 class MyThreadPool { private BlockingDeque queue = new LinkedBlockingDeque();//阻塞队列，存放任务 /** * 用于添加任务到阻塞队列的方法 * @param task：任务 * @throws InterruptedException */ public void submit(Runnable task) throws InterruptedException { queue.put(task); } /** * 构造方法，参数为int，表示创建多少个工作线程 * @param n：线程的数量 */ public MyThreadPool(int n){ for (int i = 0; i < n; i++) { Thread t = new Thread(()->{ try { //一直取任务 使用while循环，当队列中没有任务时不会创建新的线程，所以线程不是恒定不变的，n只是一个上限 while (true){ Runnable runnable = queue.take();//取出任务 runnable.run();//运行 } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); t.start();//创建完就运行 } } } |
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