手动实现系列--线程池

线程池在我们的开发和学习之中会经常用到，我之前学习时我总是浮于表面，以后会多总结些有自己理解的知识内容，希望通过思考加深记忆和理解。

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如何手动实现一个线程池呢？？？

1.首先定义一个存放所有线程的集合

2.其次，没有一个任务分配给线程池，就从线程池
中分配一个线程处理它。但是当线程池中的线程
都在运行状态，没有空闲线程时，我们还需要一个队列来存储提交给线程池的任务。

3.
代码实例：

//存放线程池的集合
private ArrayList threads;
//任务队列
private ArrayBlockingQueue taskQueue;

初始化线程池是，指定线程池的大小
private int threadNum;
//已经工作的线程数目
private int workThreadNum;

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线程池执行任务

接下来就是线程池的核心方法，每当向线程池提交一个任务时。如果 已经运行的线程<线程池大小，则创建一个线程运行任务，并把这个线程放入线程池；否则将任务放入缓冲队列中。

public void execute(Runnable runnable) {
try {
mainLock.lock();
//线程池未满，每加入一个任务则开启一个线程
if(workThreadNum < threadNum) {
MyThead myThead = new MyThead(runnable);
myThead.start();
threads.add(myThead);
workThreadNum++;
}
//线程池已满，放入任务队列，等待有空闲线程时执行
else {
//队列已满，无法添加时，拒绝任务
if(!taskQueue.offer(runnable)) {
rejectTask();
}
}
} finally {
mainLock.unlock();
}
}

到这里，一个线程池已经实现的差不多了，我们还有最后一个难点要解决：从任务队列中取出任务，分配给线程池中“空闲”的线程完成。

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解决的思路：

线程池中的所有线程一直都处于运行的状态，线程的空闲之时代表此刻它

没有在执行任务而已；我们可以让运行中的线程，一旦没有执行任务时，就自己从队列中取任务来执行。

为了达到这种效果，需要重写run()，所以要自定义Thread类，然后让线程池都放在自定义线程类

class MyThead extends Thread{
private Runnable task;

public MyThead(Runnable runnable) {
this.task = runnable;
}
@Override
public void run() {
//该线程一直启动着，不断从任务队列取出任务执行
while (true) {
//如果初始化任务不为空，则执行初始化任务
if(task != null) {
task.run();
task = null;
}
//否则去任务队列取任务并执行
else {
Runnable queueTask = taskQueue.poll();
if(queueTask != null)
queueTask.run();
}
}
}
}

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自定义线程池的实现：

/**
 * 自定义简单线程池
 */
public class MyThreadPool{
/**存放线程的集合*/
private ArrayList threads;
/**任务队列*/
private ArrayBlockingQueue taskQueue;
/**线程池初始限定大小*/
private int threadNum;
/**已经工作的线程数目*/
private int workThreadNum;

private final ReentrantLock mainLock = new ReentrantLock();

public MyThreadPool(int initPoolNum) {
threadNum = initPoolNum;
threads = new ArrayList<>(initPoolNum);
//任务队列初始化为线程池线程数的四倍
taskQueue = new ArrayBlockingQueue<>(initPoolNum*4);

threadNum = initPoolNum;
workThreadNum = 0;
}

public void execute(Runnable runnable) {
try {
mainLock.lock();
//线程池未满，每加入一个任务则开启一个线程
if(workThreadNum < threadNum) {
MyThead myThead = new MyThead(runnable);
myThead.start();
threads.add(myThead);
workThreadNum++;
}
//线程池已满，放入任务队列，等待有空闲线程时执行
else {
//队列已满，无法添加时，拒绝任务
if(!taskQueue.offer(runnable)) {
rejectTask();
}
}
} finally {
mainLock.unlock();
}
}

private void rejectTask() {
System.out.println("任务队列已满，无法继续添加，请扩大您的初始化线程池！");
}
public static void main(String[] args) {
MyThreadPool myThreadPool = new MyThreadPool(5);
Runnable task = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行中");
}
};

for (int i = 0; i < 20; i++) {
myThreadPool.execute(task);
}
}

class MyThead extends Thread{
private Runnable task;

public MyThead(Runnable runnable) {
this.task = runnable;
}
@Override
public void run() {
//该线程一直启动着，不断从任务队列取出任务执行
while (true) {
//如果初始化任务不为空，则执行初始化任务
if(task != null) {
task.run();
task = null;
}
//否则去任务队列取任务并执行
else {
Runnable queueTask = taskQueue.poll();
if(queueTask != null)
queueTask.run();
}
}
}
}
}

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总结：

现在我们来总结一下，这个自定义线程池的整个工作过程：

1.初始化线程池，指定线程池的大小。

2..向线程池中放入任务执行。

3.如果线程池中创建的线程数目未到指定大小，则创建我们自定义的线程类放入线程池集合，并执行任务。执行完了后该线程会一直监听队列

4.如果线程池中创建的线程数目已满，则将任务放入缓冲任务队列

5.线程池中所有创建的线程，都会一直从缓存任务队列中取任务，取到任务马上执行

一点看法，以后再多多补充