线程池实现原理

线程池实现原理主要是通过预先创建一定数量的线程并存储在一个“池子”里,当有新的任务提交时,线程池会选择一个空闲的线程来执行这个任务。

线程池实现原理是多线程编程中的一个重要概念,它能够有效地管理线程资源,提高系统的响应速度和资源利用率,下面将详细解析线程池的实现原理:

线程池实现原理
(图片来源网络,侵删)

1、线程池的概念

定义:线程池是一种线程使用模式,它维护多个线程,等待监督管理者分配可并发执行的任务。

好处:降低资源消耗、提高响应速度、提高线程的可管理性、提供更多更强大的功能。

2、ThreadPoolExecutor核心参数

corePoolSize:核心线程数,即使空闲也会保留在线程池中的线程数。

线程池实现原理
(图片来源网络,侵删)

maximumPoolSize:线程池中允许的最大线程数。

keepAliveTime:当线程数大于核心线程数时,多余的空闲线程在终止前等待新任务的最长时间。

unit:keepAliveTime的时间单位。

workQueue:存放待执行任务的队列,仅存放通过execute方法提交的Runnable任务。

3、线程池的执行流程

线程池实现原理
(图片来源网络,侵删)

判断核心线程池:如果当前运行的线程少于corePoolSize,则创建新线程来执行任务。

判断工作队列:如果运行的线程等于或多于corePoolSize,则将任务加入BlockingQueue。

判断线程池状态:如果无法将任务加入BlockingQueue(队列已满),则创建新的线程来处理任务。

拒绝策略:如果创建新线程将使当前运行的线程超出maximumPoolSize,任务将被拒绝,并调用RejectedExecutionHandler.rejectedExecution()方法。

4、FixedThreadPool

简介:FixedThreadPool是一个可重用固定线程数的线程池。

execute方法原理:如果当前运行的线程数少于corePoolSize,则创建新线程来执行任务;在线程池完成预热之后(当前运行的线程数等于corePoolSize),将任务加入LinkedBlockingQueue。

优缺点及应用场景:适用于资源管理、任务一致性、控制并发度、简单任务和避免资源竞争的场景。

5、自定义线程池

Worker设计:需要一个任务队列,一个isStopped变量表示线程是否需要终止,一个变量记录执行任务的线程。

线程池关闭:需要等待任务队列中所有的任务执行完成,如果有线程还去取任务,那么会被阻塞。

6、线程池的使用

创建方式:ThreadPoolExecutor有四种构造方法重载方式,其中五个参数是必需的。

参数介绍:创建线程池需要corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime、unit和workQueue等参数。

7、阿里巴巴Java开发手册

不允许默认实现的线程池:阿里巴巴Java开发手册中不建议使用默认实现的线程池,因为可能会导致资源耗尽问题。

线程池的实现原理涉及到线程池的概念、核心参数、执行流程、固定大小的线程池、自定义线程池以及线程池的使用等多个方面,了解这些内容可以帮助开发者更好地利用线程池来管理多线程任务,提高系统的性能和稳定性,在实际开发中,合理选择和使用线程池是非常关键的。

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