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【转】线程池与工作队列

2024-07-23 18:45:57   218人阅读

 

程池的作用:

 

线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。
根据系统的环境情况，可以自动或手动设置线程数量，达到运行的最佳效果；少了浪费了系统资源，多了造成系统拥挤效率不高。用线程池控制线程数量，其他线程排队等候。一个任务执行完毕，再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程，线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时，如果线程池中有等待的工作线程，就可以开始运行了；否则进入等待队列。

 

为什么要用线程池:

 

  1. 减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务
  2. 可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后死机)

 

 

线程池代码：

 

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package com.tdt.impl.ls;
  
import java.util.LinkedList;
  
/**
 * @project LocationGateway
 * @author sunnylocus   
 * @verson 1.0.0
 * @date   Aug 2, 2008
 * @jdk    1.4.2
 */
public class ThreadPool extends ThreadGroup {
    private boolean isClosed = false;  //线程池是否关闭 
    private LinkedList workQueue;      //工作队列
    private static int threadPoolID = 1;  //线程池的id
    public ThreadPool(int poolSize) {  //poolSize 表示线程池中的工作线程的数量
  
        super(threadPoolID + "");      //指定ThreadGroup的名称
        setDaemon(true);               //继承到的方法，设置是否守护线程池
        workQueue = new LinkedList();  //创建工作队列
        for(int i = 0; i < poolSize; i++) {
            new WorkThread(i).start();   //创建并启动工作线程,线程池数量是多少就创建多少个工作线程
        }
    }
      
    /** 向工作队列中加入一个新任务,由工作线程去执行该任务*/
    public synchronized void execute(Runnable task) {
        if(isClosed) {
            throw new IllegalStateException();
        }
        if(task != null) {
            workQueue.add(task);//向队列中加入一个任务
            notify();           //唤醒一个正在getTask()方法中待任务的工作线程
        }
    }
      
    /** 从工作队列中取出一个任务,工作线程会调用此方法*/
    private synchronized Runnable getTask(int threadid) throws InterruptedException {
        while(workQueue.size() == 0) {
            if(isClosed) return null;
            System.out.println("工作线程"+threadid+"等待任务...");
            wait();             //如果工作队列中没有任务,就等待任务
        }
        System.out.println("工作线程"+threadid+"开始执行任务...");
        return (Runnable) workQueue.removeFirst(); //反回队列中第一个元素,并从队列中删除
    }
      
    /** 关闭线程池 */
    public synchronized void closePool() {
        if(! isClosed) {
            waitFinish();        //等待工作线程执行完毕
            isClosed = true;
            workQueue.clear();  //清空工作队列
            interrupt();        //中断线程池中的所有的工作线程,此方法继承自ThreadGroup类
        }
    }
      
    /** 等待工作线程把所有任务执行完毕*/
    public void waitFinish() {
        synchronized (this) {
            isClosed = true;
            notifyAll();            //唤醒所有还在getTask()方法中等待任务的工作线程
        }
        Thread[] threads = new Thread[activeCount()]; //activeCount() 返回该线程组中活动线程的估计值。
        int count = enumerate(threads); //enumerate()方法继承自ThreadGroup类，根据活动线程的估计值获得线程组中当前所有活动的工作线程
        for(int i =0; i < count; i++) { //等待所有工作线程结束
            try {
                threads[i].join();  //等待工作线程结束
            }catch(InterruptedException ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
        }
    }
  
    /**
     * 内部类,工作线程,负责从工作队列中取出任务,并执行
     * @author sunnylocus
     */
    private class WorkThread extends Thread {
        private int id;
        public WorkThread(int id) {
            //父类构造方法,将线程加入到当前ThreadPool线程组中
            super(ThreadPool.this,id+"");
            this.id =id;
        }
        public void run() {
            while(! isInterrupted()) {  //isInterrupted()方法继承自Thread类，判断线程是否被中断
                Runnable task = null;
                try {
                    task = getTask(id);     //取出任务
                }catch(InterruptedException ex) {
                    ex.printStackTrace();
                }
                //如果getTask()返回null或者线程执行getTask()时被中断，则结束此线程
                if(task == null) return;
                  
                try {
                    task.run();  //运行任务
                }catch(Throwable t) {
                    t.printStackTrace();
                }
            }//  end while
        }//  end run
    }// end workThread
}

 

　　

 

 

测试用例代码：

 

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package com.tdt.test;
  
import com.tdt.impl.ls.ThreadPool;
  
public class ThreadPoolTest {
      
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ThreadPool threadPool = new ThreadPool(3); //创建一个有个3工作线程的线程池
        Thread.sleep(500); //休眠500毫秒,以便让线程池中的工作线程全部运行
        //运行任务
        for (int i = 0; i <=5 ; i++) { //创建6个任务
            threadPool.execute(createTask(i));
        }
        threadPool.waitFinish(); //等待所有任务执行完毕
        threadPool.closePool(); //关闭线程池
  
    }
  
    private static Runnable createTask(final int taskID) {
        return new Runnable() {
            public void run() {
            //  System.out.println("Task" + taskID + "开始");
                System.out.println("Hello world");
            //  System.out.println("Task" + taskID + "结束");
            }
        };
    }
}

 

　　

 

运行结果：

 

View Code
 1 工作线程0等待任务... 2 工作线程1等待任务... 3 工作线程2等待任务... 4  5 工作线程0开始执行任务... 6 Hello world 7 工作线程0等待任务... 8  9 工作线程1开始执行任务...10 Hello world11 工作线程1等待任务...12 13 工作线程2开始执行任务...14 Hello world15 工作线程2等待任务...16 17 工作线程0开始执行任务...18 Hello world19 工作线程0等待任务...20 21 工作线程1开始执行任务...22 Hello world23 工作线程1等待任务...24 25 工作线程2开始执行任务...26 Hello world27 工作线程2等待任务...

 

 

 

——————————————————————以上是转贴的原文————————————————————————————————————————ThreadGroup 介绍

Class ThreadGroup

属于 java.lang.ThreadGroup

线程组是代表一组线程的集合。此外，一个线程组还可以包括其他的线程组。线程组构成一棵树，除了初始线程组的线程组，其中每有一个父。

允许一个线程访问其自己的线程组的信息，但不能访问有关其线程组的父线程组或任何其他线程组的信息。

 

每一个线程产生时，都会被归入某个线程组，视线程是在哪个线程组中产生而定。如果没有指定，则归入产生该子线程的线程组中。您也可以自行指定线程组，线程一旦归入某个组，就无法更换组。

 

java.lang.ThreadGroup类正如其名，可以统一管理整个线程组中的线程，您可以使用以下方式来产生线程组，而且一并指定其线程组：

 

ThreadGroup threadGroup1 = new ThreadGroup("group1");
ThreadGroup threadGroup2 = new ThreadGroup("group2");
Thread thread1 =
new Thread(threadGroup1, "group1‘s member");
Thread thread2 =
new Thread(threadGroup2, "group2‘s member");

 

ThreadGroup中的某些方法，可以对所有的线程产生作用，例如interrupt()方法可以interrupt线程组中所有的线程，setMaxPriority()方法可以设置线程组中线程所能拥有的最高优先权(本来就拥有更高优先权的线程不受影响)。

 

如果您想要一次获得线程组中所有的线程来进行某种操作，可以使用enumerate()方法，例如：

 

Thread[] threads = new Thread[threadGroup1.activeCount()];
threadGroup1.enumerate(threads);

 

activeCount()方法获得线程组中正在运行的线程数量，enumerate()方法要传入一个Thread数组，它将线程对象设置到每个数组字段中，然后就可以通过数组索引来操作这些线程。

 

ThreadGroup中有一个uncaughtException()方法。当线程组中某个线程发生Unchecked exception异常时，由执行环境调用此方法进行相关处理，如果有必要，您可以重新定义此方法，直接使用范例ThreadGroupDemo.java来示范如何实现。

 

范例ThreadGroupDemo.java

 

package onlyfun.caterpillar;
import java.io.*;
public class ThreadGroupDemo {
public static void main(String[] args) {
ThreadGroup threadGroup1 =
// 这是匿名类写法
new ThreadGroup("group1") {
// 继承ThreadGroup并重新定义以下方法
// 在线程成员抛出unchecked exception
// 会执行此方法
public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
System.out.println(t.getName() + ": "
+ e.getMessage());
}
};
        // 这是匿名类写法
Thread thread1 =
// 这个线程是threadGroup1的一员
new Thread(threadGroup1,
new Runnable() {
public void run() {
// 抛出unchecked异常
throw new RuntimeException("测试异常");
}
});
        thread1.start();
}
}

在uncaughtException()方法的参数中，第一个参数可以获得发生异常的线程实例，而第二个参数可以获得异常对象，范例中显示了线程的名称及异常信息，结果如下所示：

Thread-0: 测试异常

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