线程池的原理及实现(转)
1、线程池简介:
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。
一个线程池包括以下四个基本组成部分:
1、线程池管理器(ThreadPool):用于创建并管理线程池,包括 创建线程池,销毁线程池,添加新任务;
2、工作线程(PoolWorker):线程池中线程,在没有任务时处于等待状态,可以循环的执行任务;
3、任务接口(Task):每个任务必须实现的接口,以供工作线程调度任务的执行,它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;
4、任务队列(taskQueue):用于存放没有处理的任务。提供一种缓冲机制。
线程池技术正是关注如何缩短或调整T1,T3时间的技术,从而提高服务器程序性能的。它把T1,T3分别安排在服务器程序的启动和结束的时间段或者一些空闲的时间段,这样在服务器程序处理客户请求时,不会有T1,T3的开销了。
线程池不仅调整T1,T3产生的时间段,而且它还显著减少了创建线程的数目,看一个例子:
假设一个服务器一天要处理50000个请求,并且每个请求需要一个单独的线程完成。在线程池中,线程数一般是固定的,所以产生线程总数不会超过线程池中线程的数目,而如果服务器不利用线程池来处理这些请求则线程总数为50000。一般线程池大小是远小于50000。所以利用线程池的服务器程序不会为了创建50000而在处理请求时浪费时间,从而提高效率。
代码实现中并没有实现任务接口,而是把Runnable对象加入到线程池管理器(ThreadPool),然后剩下的事情就由线程池管理器(ThreadPool)来完成了
- package mine.util.thread;
- import java.util.LinkedList;
- import java.util.List;
- /**
- * 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
- */
- public final class ThreadPool {
- // 线程池中默认线程的个数为5
- private static int worker_num = 5;
- // 工作线程
- private WorkThread[] workThrads;
- // 未处理的任务
- private static volatile int finished_task = 0;
- // 任务队列,作为一个缓冲,List线程不安全
- private List<Runnable> taskQueue = new LinkedList<Runnable>();
- private static ThreadPool threadPool;
- // 创建具有默认线程个数的线程池
- private ThreadPool() {
- this(5);
- }
- // 创建线程池,worker_num为线程池中工作线程的个数
- private ThreadPool(int worker_num) {
- ThreadPool.worker_num = worker_num;
- workThrads = new WorkThread[worker_num];
- for (int i = 0; i < worker_num; i++) {
- workThrads[i] = new WorkThread();
- workThrads[i].start();// 开启线程池中的线程
- }
- }
- // 单态模式,获得一个默认线程个数的线程池
- public static ThreadPool getThreadPool() {
- return getThreadPool(ThreadPool.worker_num);
- }
- // 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
- // worker_num<=0创建默认的工作线程个数
- public static ThreadPool getThreadPool(int worker_num1) {
- if (worker_num1 <= 0)
- worker_num1 = ThreadPool.worker_num;
- if (threadPool == null)
- threadPool = new ThreadPool(worker_num1);
- return threadPool;
- }
- // 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
- public void execute(Runnable task) {
- synchronized (taskQueue) {
- taskQueue.add(task);
- taskQueue.notify();
- }
- }
- // 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
- public void execute(Runnable[] task) {
- synchronized (taskQueue) {
- for (Runnable t : task)
- taskQueue.add(t);
- taskQueue.notify();
- }
- }
- // 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
- public void execute(List<Runnable> task) {
- synchronized (taskQueue) {
- for (Runnable t : task)
- taskQueue.add(t);
- taskQueue.notify();
- }
- }
- // 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
- public void destroy() {
- while (!taskQueue.isEmpty()) {// 如果还有任务没执行完成,就先睡会吧
- try {
- Thread.sleep(10);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- // 工作线程停止工作,且置为null
- for (int i = 0; i < worker_num; i++) {
- workThrads[i].stopWorker();
- workThrads[i] = null;
- }
- threadPool=null;
- taskQueue.clear();// 清空任务队列
- }
- // 返回工作线程的个数
- public int getWorkThreadNumber() {
- return worker_num;
- }
- // 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
- public int getFinishedTasknumber() {
- return finished_task;
- }
- // 返回任务队列的长度,即还没处理的任务个数
- public int getWaitTasknumber() {
- return taskQueue.size();
- }
- // 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
- @Override
- public String toString() {
- return "WorkThread number:" + worker_num + " finished task number:"
- + finished_task + " wait task number:" + getWaitTasknumber();
- }
- /**
- * 内部类,工作线程
- */
- private class WorkThread extends Thread {
- // 该工作线程是否有效,用于结束该工作线程
- private boolean isRunning = true;
- /*
- * 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
- */
- @Override
- public void run() {
- Runnable r = null;
- while (isRunning) {// 注意,若线程无效则自然结束run方法,该线程就没用了
- synchronized (taskQueue) {
- while (isRunning && taskQueue.isEmpty()) {// 队列为空
- try {
- taskQueue.wait(20);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- if (!taskQueue.isEmpty())
- r = taskQueue.remove(0);// 取出任务
- }
- if (r != null) {
- r.run();// 执行任务
- }
- finished_task++;
- r = null;
- }
- }
- // 停止工作,让该线程自然执行完run方法,自然结束
- public void stopWorker() {
- isRunning = false;
- }
- }
- }
测试代码:
- package mine.util.thread;
- //测试线程池
- public class TestThreadPool {
- public static void main(String[] args) {
- // 创建3个线程的线程池
- ThreadPool t = ThreadPool.getThreadPool(3);
- t.execute(new Runnable[] { new Task(), new Task(), new Task() });
- t.execute(new Runnable[] { new Task(), new Task(), new Task() });
- System.out.println(t);
- t.destroy();// 所有线程都执行完成才destory
- System.out.println(t);
- }
- // 任务类
- static class Task implements Runnable {
- private static volatile int i = 1;
- @Override
- public void run() {// 执行任务
- System.out.println("任务 " + (i++) + " 完成");
- }
- }
- }
运行结果:
WorkThread number:3 finished task number:0 wait task number:6
任务 1 完成
任务 2 完成
任务 3 完成
任务 4 完成
任务 5 完成
任务 6 完成
WorkThread number:3 finished task number:6 wait task number:0
分析:由于并没有任务接口,传入的可以是自定义的任何任务,所以线程池并不能准确的判断该任务是否真正的已经完成(真正完成该任务是这个任务的run方法执行完毕),只能知道该任务已经出了任务队列,正在执行或者已经完成。
2、java类库中提供的线程池简介:
java提供的线程池更加强大,相信理解线程池的工作原理,看类库中的线程池就不会感到陌生了。
http://blog.csdn.net/hsuxu/article/details/8985931
线程池的原理及实现(转)相关推荐
- 写的很好!细数 Java 线程池的原理
今天我们就来详细讲解一下Java的线程池,首先我们从最核心的ThreadPoolExecutor类中的方法讲起,然后再讲述它的实现原理,接着给出了它的使用示例,最后讨论了一下如何合理配置线程池的大小. ...
- Java的Executor框架和线程池实现原理
一,Java的Executor框架 1,Executor接口 public interface Executor {void execute(Runnable command);} Executor接 ...
- Java 线程池(ThreadPoolExecutor)原理分析与使用
ThreadPoolExecutor原理概述 在我们的开发中"池"的概念并不罕见,有数据库连接池.线程池.对象池.常量池等等.下面我们主要针对线程池来一步一步揭开线程池的面纱. 使 ...
- Java 线程池的原理与实现
最近在学习线程池.内存控制等关于提高程序运行性能方面的编程技术,在网上看到有一哥们写得不错,故和大家一起分享. [分享]Java 线程池的原理与实现 这几天主要是狂看源程序,在弥补了一些以前知识空白的 ...
- 线程池的原理和连接池的原理
线程池的原理: 来看一下线程池究竟是怎么一回事?其实线程池的原理很简单,类似于操作系统中的缓冲区的概念,它的流程如下:先启动若干数量的线程,并让这些线程都处于睡 眠状态,当客户端有一个新请求时,就会唤 ...
- java 线程池 复用机制,java的线程池框架及线程池的原理
java 线程池详解 什么是线程池? 提供一组线程资源用来复用线程资源的一个池子 为什么要用线程池? 线程的资源是有限的,当处理一组业务的时候,我们需要不断的创建和销毁线程,大多数情况下,我们需要反复 ...
- python线程池原理_Django异步任务线程池实现原理
这篇文章主要介绍了Django异步任务线程池实现原理,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下 当数据库数据量很大时(百万级),许多批量数据修改 ...
- Java 多线程:线程池实现原理
前言 我们都知道,所谓线程池,那么就是相当于有一个池子,线程就放在这个池子中进行重复利用,能够减去了线程的创建和销毁所带来的代价.但是这样并不能很好的解释线程池的原理,下面从代码的角度分析一下线程池的 ...
- 文化袁探索专栏——线程池执行原理|线程复用|线程回收
文化袁探索专栏--Activity.Window和View三者间关系 文化袁探索专栏--View三大流程#Measure 文化袁探索专栏--View三大流程#Layout 文化袁探索专栏--消息分发机 ...
- 【有料】Java线程池实现原理及其在美团业务中的实践
随着计算机行业的飞速发展,摩尔定律逐渐失效,多核CPU成为主流.使用多线程并行计算逐渐成为开发人员提升服务器性能的基本武器.J.U.C提供的线程池:ThreadPoolExecutor类,帮助开发人员 ...
最新文章
- 如何用Java类配置Spring MVC(不通过web.xml和XML方式)
- c# 添加中文描述 给enum_理解C# 核心概念 – C# 程序集本地化
- 2016-2017 ACM-ICPC Southeastern European Regional Programming Contest (SEERC 2016)
- python简单代码表白-python浪漫表白源码
- spring boot 整合mongoDb
- 1. 赋值运算符函数
- c语言自动按键脚本,C语言键盘控制走迷宫小游戏
- JBoss Drools –入门
- PYTHON_正则表达式
- 支付宝工程师创造出了一个可以“拷贝”支付宝的神器
- setattr()、getattr()、hasattr()【设置属性和方法、得到属性、判断是否有属性和方法】
- bootstrap中如何使input中的小图标获得点击事件
- Python的第三方库xlrd
- 详解apply的用处
- r5驱动 索尼exmor_索尼的电脑驱动?
- A股上市公司MSCI指数和ESG评级效果(2010-2021年)
- 数据库学习纪要(十二):SQL Sever介绍-4
- crm管理系统是什么意思 crm系统全称是什么 - whale帷幄
- 同时删除Excel表格中多行隔行空白行
- ETL数据清洗Kettle工具
热门文章
- showModalDialog和showModelessDialog使用心得
- 【Java常识】7.0 数组实现冒泡排序、选择排序和二分查找
- Linux ls信息给qt gui,如何使用Qt 4把ls命令的结果显示到GUI界面上去?
- 怎么计算另一个表格内某几列的和_Excel 函数(一) – 用 evaluate 函数自动计算
- 导致网速变慢的安全隐患
- nat模式物理机ping不通虚拟机
- 教你如何用python实现学生通讯录管理系统
- 如何学好单片机编程?学好单片机的基础是什么?
- abaqus中元素过度失真是什么意思_[ABAQUS]非线性收敛问题的六个建议
- CSS中一些语法规范和代码风格