java基礎:簡單實現執行緒池
原理圖
上程式碼之前,要先補充一下執行緒池構造的核心幾個點
- 執行緒池裡的核心執行緒數與最大執行緒數
- 執行緒池裡真正工作的執行緒
worker
- 執行緒池裡用來存取任務的佇列
BlockingQueue
- 執行緒中的任務
task
本例實現簡化了一些,只實現了BlockingQueue存放任務,然後每個worker取任務並執行,下面看程式碼
首先定義一個執行緒池ThreadExcutor
class ThreadExcutor{ //建立 private volatile boolean RUNNING = true; //所有任務都放佇列中,讓工作執行緒來消費 privatestatic BlockingQueue<Runnable> queue = null; private final HashSet<Worker> workers = new HashSet<Worker>(); private final List<Thread> threadList = new ArrayList<Thread>(); //工作執行緒數 int poolSize = 0; //核心執行緒數(建立了多少個工作執行緒) int coreSize = 0; booleanshutdown = false; public ThreadExcutor(int poolSize){ this.poolSize = poolSize; queue = new LinkedBlockingQueue<Runnable>(poolSize); } public void exec(Runnable runnable) { if (runnable == null) throw new NullPointerException(); if(coreSize < poolSize){ addThread(runnable); }else{ //System.out.println("offer" + runnable.toString() + " " + queue.size()); try { queue.put(runnable); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public void addThread(Runnable runnable){ coreSize ++; Worker worker = new Worker(runnable); workers.add(worker); Thread t = new Thread(worker); threadList.add(t); try { t.start(); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } } public void shutdown() { RUNNING = false; if(!workers.isEmpty()){ for (Worker worker : workers){ worker.interruptIfIdle(); } } shutdown = true; Thread.currentThread().interrupt(); } //這裡留個位置放內部類Worker }
然後定義一個工作執行緒物件Worker
這個內部類Worker是用來執行每個任務的,在建立執行緒池後,往執行緒裡新增任務,每個任務都是由Worker一個一個來啟動的。
/** * 工作執行緒 */ class Worker implements Runnable{ public Worker(Runnable runnable){ queue.offer(runnable); } @Override public void run() { while (true && RUNNING){ if(shutdown == true){ Thread.interrupted(); } Runnable task = null; try { task = getTask(); task.run(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public Runnable getTask() throws InterruptedException { return queue.take(); } public void interruptIfIdle() { for (Thread thread :threadList) { System.out.println(thread.getName() + " interrupt"); thread.interrupt(); } } }
首先注意的一點,這個Worker是個內部類,是線上程池內宣告的。
exec方法
Worker怎麼工作
這個工作執行緒例項化的時候就先加入一個任務到佇列中,也就是說在例項化這個工作執行緒時,這個工作執行緒也是一個任務被加入到執行緒池中。然後就是run方法,這個run方法是執行緒調start方法生成的執行緒,而Worker調的run方法並沒有生成新的執行緒。就是一個迴圈,一直在不停的從佇列中取任務,然後執行。可以看到,取佇列的方法是take(),這個方法意思如果佇列為空了,取不到資料時就阻塞佇列。
然後看shutdown()
你每天辛勤的勞動著,突然接收到上面的命令,說活暫時不要接了,先停下來,當你還沒搞清楚狀況時,接著你的領導又把你開除了,說公司要倒了,你先下崗吧,一會我也得下崗了。這就是shutdown做的事,shutdown必須是主執行緒才能停止工作執行緒。
shutdown方法並不是用執行緒那種強制停止的搞法,而是先用一個識別符號告訴工作執行緒,不要再接任務了。然後通知工作執行緒,你可以interrupt()
了,當所有的執行緒停止後記得要把主執行緒也停掉,這樣,一個簡單任務的執行緒池就完成了。
讓我們來測試一下:
/** * Created by wxwall on 2017/6/7. */ public class TheadBlockedQ { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { ThreadExcutor excutor = new ThreadExcutor(3); for (int i = 0; i < 10; i++) { excutor.exec(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("執行緒 " + Thread.currentThread().getName() + " 在幫我幹活"); } }); } excutor.shutdown(); } }
輸出結果為:
執行緒 Thread-0 在幫我幹活 執行緒 Thread-2 在幫我幹活 執行緒 Thread-1 在幫我幹活 執行緒 Thread-0 在幫我幹活 執行緒 Thread-2 在幫我幹活 執行緒 Thread-2 在幫我幹活 執行緒 Thread-1 在幫我幹活 執行緒 Thread-0 在幫我幹活 Thread-0 interrupt Thread-1 interrupt Thread-2 interrupt Thread-0 interrupt Thread-1 interrupt Thread-2 interrupt Thread-0 interrupt Thread-1 interrupt Thread-2 interrupt
這當然是最簡單實現,JDK的實現比這強大的多,而且還具備當工作執行緒處理不過來時,可以產生新的執行緒來處理任務,這個數量不能超過原先定義的最大執行緒數,而在本例中都沒實現這些功能。
我相信當想了解一個模組的功能時,如果一開始就瞭解其中最核心的點,然後向外慢慢擴充套件,那麼學習這個模組時一定能省下不少時間,而且理解將很深刻。希望這個簡單執行緒池實現能讓你有所領悟,以更加簡單的方式瞭解執行緒池,瞭解了執行緒池,對於其他池化技術,原理都是相通的。
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