手写一个简单的线程池MyThreadPool

说明

手写的一个简单的线程池，旨在帮助了解线程池的工作原理。

核心内容

核心工作线程
任务阻塞队列

定义一个内部类去实现核心工作线程

    /*** 内部类：工作的核心线程*/private final class WorkerThread extends Thread {String name;//构造方法WorkerThread(String name) {this.name = name;}@Overridepublic void run() {while (!getPoolState()) {try {Runnable task = taskQueue.take();if (task != null) {getThreadLog("任务开始执行：" + task.toString());task.run();}//释放内存task = null;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("线程关闭");}}

使用一个阻塞队列存放需要处理的任务列表

    //存放任务执行结束的队列private volatile BlockingQueue<Runnable> taskQueue;//记录线程池中线程的个数private final Set<WorkerThread> workerThreadSet = new HashSet<>();

完整测试代码

package com.leo.demo.threadtest.mythreadpool;import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** @ClassName: MyThreadPool* @Description: 小的线程池模型* 1、线程池的* @Author: leo825* @Date: 2020-05-11 23:08* @Version: 1.0*/
public class MyThreadPool {//核心线程数private int corePoolSize;//最大线程数private int maximumPoolSize;//存放任务执行结束的队列private volatile BlockingQueue<Runnable> taskQueue;//记录线程池中线程的个数private final Set<WorkerThread> workerThreadSet = new HashSet<>();//当前存放当前线程数private int workerCount = 0;//线程池关闭状态private volatile boolean THREADPOOL_SHUTDOWN = false;/*** 线程池构造方法，先不考虑参数校验问题** @param corePoolSize* @param maximumPoolSize* @param taskQueue*/MyThreadPool(int corePoolSize, int maximumPoolSize, BlockingQueue<Runnable> taskQueue) {this.corePoolSize = corePoolSize;this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;this.taskQueue = taskQueue;//构造线程池中的线程for (int i = 0; i < corePoolSize; i++) {WorkerThread workerThread = new WorkerThread("poolThread_" + i);workerThread.start();workerThreadSet.add(workerThread);workerCount++;}}/*** 向线程池中提交任务执行结束** @param task*/public void submit(Runnable task) {if (taskQueue.offer(task)) {getThreadLog("任务执行结束添加成功: " + task.toString());} else {getThreadLog("任务执行结束添加失败: " + task.toString());}}/*** 关闭线程池*/public void shutdown() {getThreadLog("关闭线程池");THREADPOOL_SHUTDOWN = true;}/*** 内部类：工作的核心线程*/private final class WorkerThread extends Thread {String name;//构造方法WorkerThread(String name) {this.name = name;}@Overridepublic void run() {while (!THREADPOOL_SHUTDOWN) {try {Runnable task = taskQueue.take();if (task != null) {getThreadLog("任务开始执行：" + task.toString());task.run();}//释放内存task = null;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}getThreadLog("线程关闭");}}/*** 获取线程名和时间** @return*/public static void getThreadLog(String logContent) {StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();stringBuffer.append("[");stringBuffer.append(Thread.currentThread().getName());stringBuffer.append(" ");stringBuffer.append(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS").format(new Date()));stringBuffer.append("] ");stringBuffer.append(logContent);System.out.println(stringBuffer.toString());}/*** 测试main方法** @param args*/public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//定义一个阻塞队列存放任务BlockingQueue<Runnable> workQueue = new LinkedBlockingDeque<>(5);//构造自己的线程池MyThreadPool threadPool = new MyThreadPool(3, 5, workQueue);//任务执行结束数量int size = 15;for (int i = 0; i < size; i++) {threadPool.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {int times = ThreadLocalRandom.current().nextInt(2, 6);TimeUnit.SECONDS.sleep(times);getThreadLog("任务执行结束 " + this.toString() + "，执行时长：" + times + " 秒");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});}//休息20秒TimeUnit.SECONDS.sleep(20);//关闭线程池，此处不管用的，待后续分析源码threadPool.shutdown();}
}

测试结果如下：

[Thread-0 2020-06-09 11:32:12.698] 任务开始执行：com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@3fee733d
[main 2020-06-09 11:32:12.696] 任务执行结束添加成功: com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@3fee733d
[main 2020-06-09 11:32:12.699] 任务执行结束添加成功: com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@2a84aee7
[main 2020-06-09 11:32:12.699] 任务执行结束添加成功: com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@a09ee92
[main 2020-06-09 11:32:12.699] 任务执行结束添加成功: com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@30f39991
[main 2020-06-09 11:32:12.700] 任务执行结束添加成功: com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@452b3a41
[main 2020-06-09 11:32:12.700] 任务执行结束添加成功: com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@4a574795
[main 2020-06-09 11:32:12.700] 任务执行结束添加失败: com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@f6f4d33
[main 2020-06-09 11:32:12.701] 任务执行结束添加失败: com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@23fc625e
[main 2020-06-09 11:32:12.701] 任务执行结束添加失败: com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@3f99bd52
[main 2020-06-09 11:32:12.701] 任务执行结束添加失败: com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@4f023edb
[main 2020-06-09 11:32:12.702] 任务执行结束添加失败: com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@3a71f4dd
[main 2020-06-09 11:32:12.703] 任务执行结束添加失败: com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@7adf9f5f
[main 2020-06-09 11:32:12.703] 任务执行结束添加失败: com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@85ede7b
[main 2020-06-09 11:32:12.703] 任务执行结束添加失败: com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@5674cd4d
[main 2020-06-09 11:32:12.704] 任务执行结束添加失败: com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@63961c42
[Thread-1 2020-06-09 11:32:12.709] 任务开始执行：com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@2a84aee7
[Thread-2 2020-06-09 11:32:12.711] 任务开始执行：com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@a09ee92
[Thread-0 2020-06-09 11:32:14.712] 任务执行结束 com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@3fee733d，执行时长：2 秒
[Thread-0 2020-06-09 11:32:14.714] 任务开始执行：com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@30f39991
[Thread-1 2020-06-09 11:32:16.710] 任务执行结束 com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@2a84aee7，执行时长：4 秒
[Thread-1 2020-06-09 11:32:16.711] 任务开始执行：com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@452b3a41
[Thread-2 2020-06-09 11:32:17.712] 任务执行结束 com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@a09ee92，执行时长：5 秒
[Thread-2 2020-06-09 11:32:17.712] 任务开始执行：com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@4a574795
[Thread-0 2020-06-09 11:32:17.715] 任务执行结束 com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@30f39991，执行时长：3 秒
[Thread-1 2020-06-09 11:32:19.711] 任务执行结束 com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@452b3a41，执行时长：3 秒
[Thread-2 2020-06-09 11:32:21.713] 任务执行结束 com.leo.demo.threadtest.mythreadpool.MyThreadPool$1@4a574795，执行时长：4 秒
[main 2020-06-09 11:32:32.704] 关闭线程池

问题和思考

以上就是一个很小的线程池的模型，这个模型还存在很多问题。

线程池的最大线程数是核心线程满、阻塞队列满之后线程池扩展到最大线程数，线程池扩容是如何实现的？
线程空闲后是如何进行销毁的？
线程池相关的监控指标，历史最大线程数、当前线程数、累计执行任务数？
线程池是如何销毁的？
如果taskQueue队列满了，如何管理容量？
如果taskQueue中没有任务了，线程池活跃线程数如何看？

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