多线程(七)线程池

线程池,又是一个池,我们已经见识过很多池了:

数据库连接池、字符串常量池....

那我们这个线程池又是个啥呢?

我们提前将线程准备好,需要用的时候直接取,不需要用的时候,在直接还回去。

这样就不需要去从系统中申请了。

这样做,最大的好处就是减少每次启动、销毁线程的损耗

池的目的就是为了提高效率。

为什么需要提高效率呢?

虽然线程对比于进程较为轻量,但是频繁的创建、销毁依旧开销很大。

为什么这也可以提升效率呢?

从线程池拿线程,时纯粹的用户态操作;

而从系统创建线程涉及到了用户态和内核态之间的切换;

真正的创建线程是要在内核态完成的。

举个栗子()

我们现在突然需要一个线程,我们直接可以从用户台中(前提是用户态中有线程);但是如果我们要从内核态中拿到这个线程,确实可以拿到,但是在拿的这个过程中内核还做了其他的很多事...

一旦涉及到了内核态时间就是不可控的。

用户态和内核态是操作系统中的基本概念:

内核态(Kernel Mode):运行操作系统程序,操作硬件

用户态(User Mode):运行用户程序

我们简单的理解:

一个操作系统  =  内核  +  配套的应用程序 

标准库中的线程池

我们先来写一个jdk 提供的线程池:

 public static void main(String[] args) {
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);
        pool.submit(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("hello");
            }
        });
    }

这里并不是使用 ThreadPool 而是使用 ExcutorService ; 

多线程(七)线程池_第1张图片

工厂模式的概念:

多线程(七)线程池_第2张图片

主要就是用来填构造方法的坑的。

这里的工厂模式主要来自于ThreadPoolExecutor 这个原装线程池对象,上述工厂类是对这个原生类进行了封装,只要了解清楚这个类,其他工厂类就简单了。

我们再来重点解释一下 这几个参数的含义:

 多线程(七)线程池_第3张图片

标准库中的四种拒绝策略:

拒绝策略类型 说明
1  ThreadPoolExecutor.AbortPolicy 默认拒绝策略,拒绝任务并抛出任务
2  ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy  使用调用线程直接运行任务
3 ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy   直接拒绝任务,不抛出错误
4 ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy  触发拒绝策略,只要还有任务新增,一直会丢弃阻塞队列的最老的任务,并将新的任务加入

接下来我们手动实现一个线程池:

实现线程池

看代码:

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class MyThreadPool {
    private BlockingQueue queue = new LinkedBlockingQueue<>();
    // 作用类似于生产者,给线程添加任务
    public void submit(Runnable runnable) throws InterruptedException {
        queue.put(runnable);
    }
    // 此处实现一个固定线程数的线程池
    public MyThreadPool(int n) {
        // 循环内有一个工作线程
        // 类似于生产者,每次去取和执行这个任务
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            //
            Thread t = new Thread(() -> {
                try {
                    while (true) {
                        Runnable runnable = queue.take();
                        runnable.run();
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
            t.start();
        }

    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyThreadPool pool = new MyThreadPool(10);
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            int number = i;
            pool.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("hello " + number);
                }
            });
        }
    }
}

我们来跑一跑:

多线程(七)线程池_第4张图片

 因为线程的调度是无序的,虽然是 按顺序添加的,但是结果仍然是个无序的状态。

线程池的优点:

1. 降低资源的消耗,利用已创建的线程,降低了线程的不断地创建和销毁的资源浪费
2. 提高相应小笼包,每次都是直接使用已经创建好的线程,不必去等待线程的创建
3. 提高线程的可管理性: 线程是稀缺资源,如果无限制的创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一的分配,监控和调优。

多线程的基础也就到这结束了,这六章属于是面试常考,工作中常用的,我们接下来还有进阶部分,这属于锦上添花的,能记下来最好。

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