JavaEE线程安全实现线程池方法

 更新时间:2022年06月20日 10:45:47   作者:sugar high  
这篇文章主要介绍了JavaEE线程安全实现线程池方法,文章围绕主题展开详细的内容介绍,具有一定的参考价值,需要的小伙伴可以参考一下

前言:

线程虽然比进程更轻量,但是如果创建销毁的频率进一步增加,开销还是很大

解决方案:线程池or协程

线程池:把线程提前创建好放到池子里,后续用到线程直接从池子里取不必这边申请了。线程用完了也不是还给系统而是放回池子,以备下次再用。

为什么线程放在池子里就比从系统申请释放来得更快呢?

用户写的代码就是在最上面的应用程序来运行,这里的代码都称为“用户态”运行的代码,有些代码需要调用API进一步的逻辑就会在内核中执行。在内核中执行的代码称为“内核态”运行的代码。创建线程是在内核中创建PCB加到链表里,本身就需要内核的支持,调用Thread.start也是要在内核态上运行的。而创建好的线程放进池子里是用户态实现的,这个放进池里/从池子里取过程不涉及内核态,就是用户代码就能完成。一般认为纯用户态的操作效率要比内核态处理的操作效率更高。

java标准库中的线程池:

ThreadPoolExecutor需要java.util.concurrent包,Java中很多线程相关的组件都在concurrent包里

线程池构造方法:

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, 
int maximumPoolSize, 
long keepAliveTime, 
TimeUnit unit, 
BlockingQueue<Runnable> workQueue, 
ThreadFactory threadFactory, 
RejectedExecutionHandler handler)

线程池参数解析:

int corePoolSize 核心线程数(正式员工的数量)
int maximumPoolSize 最大线程数(正式员工+临时员工)
long keepAliveTime 允许临时工摸鱼的时间
TimeUnit unit 时间的单位(s,ms,us…)
BlockingQueue<Runnable workQueue 任务队列(线程池会提供一个submit方法让程序员把任务注册到线程池中,加到这个任务队列中)
ThreadFactory threadFactory 线程工厂(线程是怎么创建出来的)
RejectedExecutionHandler handler 拒绝策略
(当任务满了怎么做?1.直接忽略最新的任务 2.阻塞等待 3.直接丢弃最老的任务 …)

一个程序要并发的/多线程的来完成一些任务,如果使用线程池的话这里线程数量多少合适?

通过测试性能找到合适的值,例如,写一个服务器程序通过线程池,多线程处理用户请求就可以对这个服务器性能经行测试。比如每秒发送500/1000/2000的请求…
根据不同线程池的线程数来观察程序处理任务的速度和程序持有的CPU的占用率。当线程数量多了整体速度是会变快但是CPU占用率也会高,当线程数少了整体速度会变慢但是Cpu占用率也会下降。
需要找到一个让程序速度能接受并且CPU占用也合理的平衡点,不同类型的程序单个任务在CPU上计算时间和阻塞时间的分布是不相同的,因此不是一个确定的数字。

简化版的线程池:

Executors本质是针对ThreadPoolExecutor进行了封装提供了一些默认参数。

public class 线程池 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个固定线程数目的线程池. 参数指定了线程个数
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);

        //创建一个自动扩容的线程池,会根据任务量来进行自动扩容
        Executors.newCachedThreadPool();

        //创建一个只有一个线程的线程池
        Executors.newSingleThreadExecutor();

        //创建一个带有定时器功能的线程池,类似于Timer
        Executors.newScheduledThreadPool(10);

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            pool.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("hello threadpool");
                }
            });
        }

    }
}

线程池的组成:

  • 1.先能够描述任务(直接使用Runnable)
  • 2.需要组织任务(直接使用BlockingQueue)
  • 3.能够描述工作线程
  • 4.还需要组织这些线程
  • 5.需要实现往线程里添加任务
class MyThreadPool{
    //1.先描述一个任务,直接使用Runnable不需要产生额外类
    //2.使用一个数据结构来组织若干任务
        private BlockingQueue<Runnable> queue= new LinkedBlockingDeque<>();
    //3.描述一个线程,工作线程的功能就是从任务队列中取任务并执行
    static class Worker extends Thread{
        //当前线程池中有若干个Worker线程,这些线程内部都持有了上述的任务队列
        private BlockingQueue<Runnable> queue = null;
        public Worker(BlockingQueue<Runnable> queue){
            this.queue = queue;
        }

        @Override
        public void run() {
            //就需要能够拿到上面的队列
            while(true){

                try {
                    //循环的去获取任务队列中的人物
                    //这里如果队列为空就直接阻塞,如果队列非空就获取到里面的内容
                    Runnable runnable = queue.take();
                    //获取到后就执行
                    runnable.run();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    //4.创建一个数据结构来组织若干个线程
    private List<Thread> workers = new ArrayList<>();
    public MyThreadPool(int n){
        //在构造方法中创建若干个线程放到上述数组中
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            Worker worker = new Worker(queue);
            worker.start();
            workers.add(worker);
        }
    }

    //5.创建一个方法,能够允许程序员来放任务到线程池中
    public void submit(Runnable runnable){
        try {
            queue.put(runnable);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}
public class 我的线程池 {
    public static void main(String[] args) {
        MyThreadPool pool = new MyThreadPool(10);
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            pool.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("hello threadpool");
                }
            });
        }
    }
}

到此这篇关于JavaEE线程安全实现线程池方法的文章就介绍到这了,更多相关JavaEE线程安全 内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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