【JavaEE】——线程池大总结

​

目录

引入：问题引入

一：解决方案

二：ThreadPoolExecutor（标准库线程池）

三：Executors（工厂类）

四：通过代码实现简单的线程池

引入：问题引入
在之前的学习中，我们了解到，为了降低频繁创建和销毁进程所带来的巨大开销，我们引入了轻量级进程的概念（线程）

现在若线程的数量进一步提升，那么线程的频繁创建和销毁所带来的资源消耗，我们也不能忽视了

所以我们进行优化，引入了“池”的概念：这里有许多种类的池，线程池，数据库连接池，进程池…（提前把需要用到的对象准备好，用完的 对象也不要直接扔掉，放到池子中以便下次使用）

一：解决方案
1：方案一——协程/纤程
注：可以理解为轻量级线程

（1）本质
通过用户态代码进行调度，不靠系统内核的调度器调度（节省了调度的开销）

注：在java21中“虚拟线程”就是这个意思。

在用户代码中，协程是基于线程进行封装的。

go是比较早支持协程的，因为语法简单就火了

2：方案二——线程池
（1）本质
提前创建好线程，需要用的时候直接从池子里拿出来用，用完了也不要释放而是返还回池子中。

（2）优缺点
①优点：节省了创建和销毁线程带来的资源消耗，更高效

②缺点：占用了内存空间

（3）解释高效的原因
从线程池里获取线程，是在用户态代码中进行调度，是可控的，高效的

从操作系统中获取线程，是在系统内核中进行完成的，不可控，低效。

二：ThreadPoolExecutor（标准库线程池）
1：Java库中找
注：打开网站Overview (Java Platform SE 8 )，找到对应的包和class类

2：构造方法

我们直接看带有7个参数的构造方法

（1）核心线程数

（2）最大线程数

（3）保持存活时间

（4）时间单位

（5）工作任务
BlockingQueue<Runnable>  workQueue

与定时器（上篇文章）相似，线程池可以持有多个任务

Runnable用来描述任务的主体

<>也可以写PriorityQueue优先级队列

（6）线程工厂
ThreadFactory threadFactory

①工厂模式

通过（“工厂类”）类里面的（不一定是静态的）方法，对方法内部的new对象进行构造，完成对象的初始化（相当于，给构造方法外面在套上一层方法——套娃“封装”）

（7）拒绝策略（面试高频）
RejectedExecutionHandler handler——

execution（执行）handler（操作者）

问题：试想，线程池中有一个阻塞队列，存放的线程数目已经达到最大荣达，这个时候还往里面存放，那么线程池会怎么办？

①中止策略

.AbortPolicy ——

如果硬要在加新任务的话，线程池：我吃柠檬，lz新旧任务都不干了，抛出异常

②甩锅策略

.CallerRunsPolicy——

线程池：让交代给我这个任务的人自己完成这个线程，我才不干

③喜新厌旧

.DiscardOldestPolicy——

discard（丢弃）

线程池抛弃池中呆的最久最老的一个线程，迎接新欢（喜新厌旧）

④忠贞不渝

.DiscardPolicy——

丢弃要新添加的任务，继续我行我素执行线程池中本来就有的任务

三：Executors（工厂类）
因为ThreadPoolExecutor使用起来较为复杂，所以标准库中就封装了一下，提供了Executors这个版本（工厂类，在内部把ThreadPoolExecutor创建好了，并且设置了不同的参数）

1：.newFixedThreadPool（可以设定固定线程数目）

2：submit添加任务
package thread;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadDemon34 {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(4);
service.submit(new Runnable(){
@Override
public void run() {
System.out.println(“执行线程池中第一个任务”);
}
});

}

}

返回值类型点进去

3：线程池中线程数量问题
（1）前引
我们知道，线程的运行效率，跟cpu的逻辑核心数直接相关，假设cpu的逻辑核心数为N，那线程的数量该是多少合适（2N？1.5N？N？…）

（2）线程任务的分类
①CPU密集型任务

线程大部分时间都在CPU上运行，计算

②IO密集型任务

大部分时间都在等待IO（input，output）。例如：Scanner读取用户的输入

（3）分情况讨论
到底在线程池中添加多少线程数量合适呢？

如果线程多为CPU类型的，那线程数目尽量不要超过N

如果线程多为IO类型的，那线程数目就可以远远超过N

但是具体开发肯定是需要我们多次测试，通过观察系统资源消耗，来找出最合适的添加数目的。

四：通过代码实现简单的线程池
1：思路
大逻辑其实就是，把创建的任务提交上去，再把任务取出来，在run执行就可以了就是这么简单

我们用到的IDEA自带的顺序表，阻塞队列BlockingQueue都其实是一个工具罢了~~

2：代码示例
package thread;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;

/**

• Created with IntelliJ IDEA.
• Description:
• User: Hua YY
• Date: 2024-09-27
• Time: 16:48
  */

class MyThreadPoolExecutor{
//2:创建一个顺序表来接收创建的线程
private List<Thread> threadList = new ArrayList<>();
//4创建一个容量合适的阻塞队列
private BlockingQueue<Runnable> queue = new ArrayBlockingQueue(1000);
//1:通过一个循环，n的值，来控制产生的线程的数量
public MyThreadPoolExecutor(int n){
for (int i = 0; i < n; i++) {
Thread t = new Thread(()->{
//6:把要做的任务从任务队列中不停地取出来，并且执行
while(true){
try {

                    //带有阻塞的take取出元素
                    Runnable runnable = queue.take();
                    runnable.run();
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }

        });
        t.start();
        //3:
        threadList.add(t);
    }
}
//5:提交runnable到队列里面去
public void submit(Runnable runnable) throws InterruptedException {
    queue.put(runnable);
}

}
public class ThreadDemon35 {
//大逻辑其实就是，把创建的任务提交上去，再把任务取出来，在run执行就可以了就是这么简单
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyThreadPoolExecutor executor = new MyThreadPoolExecutor(4);
for (int i = 0 ; i < 1000 ; i++){
//变量捕获
int n = i;
executor.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(“执行任务：” + n + " " + “当前线程为：” + Thread.currentThread().getName());
}
});
}
}
}

​