展开菜单
首页 精品内容 本月促销 装机必备 Windows PDF教程 macOS软件 IOS软件 Android AI 专题
全部分类

当前位置:

首页 > 编程开发 > Java线程池的实现和使用方法

Java线程池的实现和使用方法

Java线程池核心原理看过Java线程池源码的小伙伴都知道,在Java线程池中最核心的类就是ThreadPoolExecutor,而在ThreadPoolExecutor类中最核心的构造方法就是带有7个参数的构造方法,如下所示。publicThreadPoolExecutor(intcorePoolSize,intmaximumPoolSize,longkeepAliveTime,TimeUnitunit,BlockingQueueworkQueue,ThreadFactorythreadFactory,

本文目录

    Java线程池核心原理

    看过Java线程池源码的小伙伴都知道,在Java线程池中最核心的类就是ThreadPoolExecutor,而在ThreadPoolExecutor类中最核心的构造方法就是带有7个参数的构造方法,如下所示。

     public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                                  int maximumPoolSize,
                                  long keepAliveTime,
                                  TimeUnit unit,
                                  BlockingQueue workQueue,
                                  ThreadFactory threadFactory,
                                  RejectedExecutionHandler handler)

    各参数的含义如下所示。

    • corePoolSize:线程池中的常驻核心线程数。

    • maximumPoolSize:线程池能够容纳同时执行的最大线程数,此值大于等于1。

    • keepAliveTime:多余的空闲线程存活时间,当空间时间达到keepAliveTime值时,多余的线程会被销毁直到只剩下corePoolSize个线程为止。

    • unit:keepAliveTime的单位。

    • workQueue:任务队列,被提交但尚未被执行的任务。

    • threadFactory:表示生成线程池中工作线程的线程工厂,用户创建新线程,一般用默认即可。

    • handler:拒绝策略,表示当线程队列满了并且工作线程大于等于线程池的最大显示数(maxnumPoolSize)时,如何来拒绝请求执行的runnable的策略。

    并且Java的线程池是通过 生产者-消费者模式 实现的,线程池的使用方是生产者,而线程池本身就是消费者。

    Java线程池的核心工作流程如下图所示。

    Java线程池的实现和使用方法

    手撸Java线程池

    我们自己手动实现的线程池要比Java自身的线程池简单的多,我们去掉了各种复杂的处理方式,只保留了最核心的原理:线程池的使用者向任务队列中添加任务,而线程池本身从任务队列中消费任务并执行任务。

    Java线程池的实现和使用方法

    只要理解了这个核心原理,接下来的代码就简单多了。在实现这个简单的线程池时,我们可以将整个实现过程进行拆解。拆解后的实现流程为:定义核心字段、创建内部类WorkThread、创建ThreadPool类的构造方法和创建执行任务的方法。

    定义核心字段

    首先,我们创建一个名称为ThreadPool的Java类,并在这个类中定义如下核心字段。

    • DEFAULT_WORKQUEUE_SIZE:静态常量,表示默认的阻塞队列大小。

    • workQueue:模拟实际的线程池使用阻塞队列来实现生产者-消费者模式。

    • workThreads:模拟实际的线程池使用List集合保存线程池内部的工作线程。

    核心代码如下所示。

    //默认阻塞队列大小
    private static final int DEFAULT_WORKQUEUE_SIZE = 5;
    
    //模拟实际的线程池使用阻塞队列来实现生产者-消费者模式
    private BlockingQueue workQueue;
    
    //模拟实际的线程池使用List集合保存线程池内部的工作线程
    private List workThreads = new ArrayList();

    创建内部类WordThread

    在ThreadPool类中创建一个内部类WorkThread,模拟线程池中的工作线程。主要的作用就是消费workQueue中的任务,并执行任务。由于工作线程需要不断从workQueue中获取任务,所以,这里使用了while(true)循环不断尝试消费队列中的任务。

    核心代码如下所示。

    //内部类WorkThread,模拟线程池中的工作线程
    //主要的作用就是消费workQueue中的任务,并执行
    //由于工作线程需要不断从workQueue中获取任务,使用了while(true)循环不断尝试消费队列中的任务
    class WorkThread extends Thread{
        @Override
        public void run() {
            //不断循环获取队列中的任务
            while (true){
                //当没有任务时,会阻塞
                try {
                    Runnable workTask = workQueue.take();
                    workTask.run();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    创建ThreadPool类的构造方法

    这里,我们为ThreadPool类创建两个构造方法,一个构造方法中传入线程池的容量大小和阻塞队列,另一个构造方法中只传入线程池的容量大小。

    核心代码如下所示。

    //在ThreadPool的构造方法中传入线程池的大小和阻塞队列
    public ThreadPool(int poolSize, BlockingQueue workQueue){
        this.workQueue = workQueue;
        //创建poolSize个工作线程并将其加入到workThreads集合中
        IntStream.range(0, poolSize).forEach((i) -> {
            WorkThread workThread = new WorkThread();
            workThread.start();
            workThreads.add(workThread);
        });
    }
    
    //在ThreadPool的构造方法中传入线程池的大小
    public ThreadPool(int poolSize){
        this(poolSize, new LinkedBlockingQueue<>(DEFAULT_WORKQUEUE_SIZE));
    }

    创建执行任务的方法

    在ThreadPool类中创建执行任务的方法execute(),execute()方法的实现比较简单,就是将方法接收到的Runnable任务加入到workQueue队列中。

    核心代码如下所示。

    //通过线程池执行任务
    public void execute(Runnable task){
        try {
            workQueue.put(task);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    完整源码

    这里,我们给出手动实现的ThreadPool线程池的完整源代码,如下所示。

    package io.binghe.thread.pool;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    import java.util.concurrent.BlockingQueue;
    import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
    import java.util.stream.IntStream;
    
    /**
     * @author binghe
     * @version 1.0.0
     * @description 自定义线程池
     */
    public class ThreadPool {
    
        //默认阻塞队列大小
        private static final int DEFAULT_WORKQUEUE_SIZE = 5;
    
        //模拟实际的线程池使用阻塞队列来实现生产者-消费者模式
        private BlockingQueue workQueue;
    
        //模拟实际的线程池使用List集合保存线程池内部的工作线程
        private List workThreads = new ArrayList();
    
        //在ThreadPool的构造方法中传入线程池的大小和阻塞队列
        public ThreadPool(int poolSize, BlockingQueue workQueue){
            this.workQueue = workQueue;
            //创建poolSize个工作线程并将其加入到workThreads集合中
            IntStream.range(0, poolSize).forEach((i) -> {
                WorkThread workThread = new WorkThread();
                workThread.start();
                workThreads.add(workThread);
            });
        }
    
        //在ThreadPool的构造方法中传入线程池的大小
        public ThreadPool(int poolSize){
            this(poolSize, new LinkedBlockingQueue<>(DEFAULT_WORKQUEUE_SIZE));
        }
    
     //通过线程池执行任务
        public void execute(Runnable task){
            try {
                workQueue.put(task);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    
        //内部类WorkThread,模拟线程池中的工作线程
        //主要的作用就是消费workQueue中的任务,并执行
        //由于工作线程需要不断从workQueue中获取任务,使用了while(true)循环不断尝试消费队列中的任务
        class WorkThread extends Thread{
            @Override
            public void run() {
                //不断循环获取队列中的任务
                while (true){
                    //当没有任务时,会阻塞
                    try {
                        Runnable workTask = workQueue.take();
                        workTask.run();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }

    没错,我们仅仅用了几十行Java代码就实现了一个极简版的Java线程池,没错,这个极简版的Java线程池的代码却体现了Java线程池的核心原理。

    接下来,我们测试下这个极简版的Java线程池。

    编写测试程序

    测试程序也比较简单,就是通过在main()方法中调用ThreadPool类的构造方法,传入线程池的大小,创建一个ThreadPool类的实例,然后循环10次调用ThreadPool类的execute()方法,向线程池中提交的任务为:打印当前线程的名称--->> Hello ThreadPool。

    整体测试代码如下所示。

    package io.binghe.thread.pool.test;
    
    import io.binghe.thread.pool.ThreadPool;
    
    import java.util.stream.IntStream;
    
    /**
     * @author binghe
     * @version 1.0.0
     * @description 测试自定义线程池
     */
    public class ThreadPoolTest {
    
        public static void main(String[] args){
            ThreadPool threadPool = new ThreadPool(10);
            IntStream.range(0, 10).forEach((i) -> {
                threadPool.execute(() -> {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->> Hello ThreadPool");
                });
            });
        }
    }

    接下来,运行ThreadPoolTest类的main()方法,会输出如下信息。

    Thread-0--->> Hello ThreadPool
    Thread-9--->> Hello ThreadPool
    Thread-5--->> Hello ThreadPool
    Thread-8--->> Hello ThreadPool
    Thread-4--->> Hello ThreadPool
    Thread-1--->> Hello ThreadPool
    Thread-2--->> Hello ThreadPool
    Thread-5--->> Hello ThreadPool
    Thread-9--->> Hello ThreadPool
    Thread-0--->> Hello ThreadPool

    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    编程开发 Java
    相关文章 更多
    精品专题 更多
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    macOS软件

    正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

    IOS软件

    正软商城iOS软件专区,精选适用于iPhone和iPad的办公、学习、影音、设计、效率及AI应用,提供功能介绍、适用设备、系统要求和正版获取方式等信息。

    AI

    正软商城AI软件专区,汇集AI写作、AI绘画、AI视频、AI办公、AI编程、AI翻译、智能客服和数据分析等人工智能工具,提供功能介绍、适用平台、收费方式及正版购买信息。

    Mac软件 更多
    Aperty macOS版
    Aperty macOS版

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    立刻MV 网页版
    立刻MV 网页版

    立刻MV 面向音乐人、内容创作者和品牌团队,帮助用户低成本完成歌曲 MV、歌词视频、AI 分镜、图生视频与最终合成。

    蛙蛙写作 网页版
    蛙蛙写作 网页版

    蛙蛙写作 AI 创作工具,覆盖小说、剧本、文案,一键生成文稿,打通文字转视频全流程,高效解决创作难题。

    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    超级简历WonderCV 网页版
    超级简历WonderCV 网页版

    超级简历WonderCV是面向应届生和AI小白的智能求职平台,覆盖简历、面试与职业规划。

    音述AI 网页版
    音述AI 网页版

    音述AI,是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区。

    AionClaw macOS版
    AionClaw macOS版

    AionClaw 是可在桌面端运行的任务型 AI 助手,通过数字专家与技能市场组合办公、创作、数据和开发能力。

    Loomy macOS版
    Loomy macOS版

    Loomy 是科大讯飞推出的桌面 AI 助手,可通过对话、任务与工作目录协助处理办公、内容创作和资料整理。

    AirBuddy 3 macOS版
    AirBuddy 3 macOS版

    AirBuddy 3 是面向 macOS 的蓝牙外设增强工具,可集中查看 AirPods、Beats 与苹果设备电量,提供快速连接、播放控制、电量提醒、桌面小组件和多台 Mac 外设接力等功能。

    AirServer macOS版
    AirServer macOS版

    AirServer macOS版可把 Mac 转换为无线投屏接收端,通过 AirPlay 或 Google Cast 接收手机、平板和电脑画面,并支持多设备同时连接、高清镜像及会话录制,适合家庭娱乐、课堂教学、会议演示和应用展示。

    AnyDesk macOS版
    AnyDesk macOS版

    AnyDesk macOS版是一款适用于远程办公、设备维护和客户支持的远程桌面工具,可连接并操作异地计算机,支持文件传输、无人值守访问、会话权限控制及跨平台协作。

    WINDOWS 更多
    讯飞绘文 网页版
    讯飞绘文 网页版

    讯飞绘文网页版是科大讯飞推出的AI图文创作与内容运营工具,覆盖热点选题、文章生成、稿件校对、智能配图、排版发布和数据复盘等环节,适合自媒体创作者及内容团队在线使用。

    Maya(Autodesk Maya) Windows版
    Maya(Autodesk Maya) Windows版

    Autodesk Maya 是面向影视、电视、动画和游戏行业的专业三维制作软件,集多边形与 NURBS 建模、角色绑定、关键帧和动作捕捉动画、Bifrost 特效模拟、材质开发及 Arnold 渲染于一体,

    Aperty Windows版
    Aperty Windows版

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    立刻MV 网页版
    立刻MV 网页版

    立刻MV 面向音乐人、内容创作者和品牌团队,帮助用户低成本完成歌曲 MV、歌词视频、AI 分镜、图生视频与最终合成。

    蛙蛙写作 网页版
    蛙蛙写作 网页版

    蛙蛙写作 AI 创作工具,覆盖小说、剧本、文案,一键生成文稿,打通文字转视频全流程,高效解决创作难题。

    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    超级简历WonderCV 网页版
    超级简历WonderCV 网页版

    超级简历WonderCV是面向应届生和AI小白的智能求职平台,覆盖简历、面试与职业规划。

    音述AI 网页版
    音述AI 网页版

    音述AI,是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区。

    AionClaw Windows版
    AionClaw Windows版

    AionClaw 是可在桌面端运行的任务型 AI 助手,通过数字专家与技能市场组合办公、创作、数据和开发能力。

    Loomy Windows版
    Loomy Windows版

    Loomy 是科大讯飞推出的桌面 AI 助手,可通过对话、任务与工作目录协助处理办公、内容创作和资料整理。

    AirServer Windows版
    AirServer Windows版

    AirServer Windows版可把电脑变成AirPlay、Google Cast和Miracast无线投屏接收端,适合会议演示、课堂教学及家庭大屏分享。发送设备通常无需另装客户端,并可同时接收和智能排列多个镜像会话。