import java.util.List;
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import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
/**
* 并发处理器
* 适用于如下场景（举例）：
* 一个任务队列， 有150个任务需要并发处理，使用此对象，可以每次并发执行20次（可设置），则总共串行执行8次并发，可获取执行结果
*
* @param T 类型T限制为任务Callable使用的数据对象和返回结果的数据对象为同一个bean
*/
public class ConcurrentExcutorT
{
/** 非空，所有任务数组 */
private CallableT[] tasks;
/** 非空，每次并发需要处理的任务数 */
private int numb;
/** 可选，存放返回结果，这里有个限制，泛型T必须为Callable返回的类型T */
private ListT result;
/**
* 无参构造
*/
public ConcurrentExcutor()
{
super();
}
/**
* 不需要返回结果的任务用此创建对象
* @param tasks
* @param numb
*/
public ConcurrentExcutor(CallableT[] tasks, int numb)
{
super();
this.tasks = tasks;
this.numb = numb;
}
/**
* 需要结果集用此方法创建对象
* @param tasks
* @param numb
* @param result
*/
public ConcurrentExcutor(CallableT[] tasks, int numb, ListT result)
{
super();
this.tasks = tasks;
this.numb = numb;
this.result = result;
}
public void excute()
{
// 参数校验
if(tasks == null || numb 1)
{
return;
}
// 待处理的任务数
int num = tasks.length;
if(num == 0)
{
return;
}
// 第一层循环，每numb条数据作为一次并发
for(int i=0; i(int)Math.floor(num/numb) + 1; i++)
{
// 用于记录此次numb条任务的处理结果
Future[] futureArray;
if(numb num)
{
futureArray = new Future[num];
}
else
{
futureArray = new Future[numb];
}
// 创建线程容器
ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();
// 第二层循环，针对这numb条数据进行处理
for(int j=i*numb; j(i+1)*numb; j++)
{
// 如果超出数组长度，退出循环
if(j + 1 num)
{
break;
}
// 执行任务，并设置Future到数组中
futureArray[j%numb] = es.submit(tasks[j]);
}
// 将结果放入result中
if (result != null)
{
for (int j = 0; j futureArray.length; j++)
{
try
{
if(futureArray[j] != null)
{
Object o = futureArray[j].get();
result.add((T)o);
}
}
catch (InterruptedException e)
{
System.out.println("处理Future时发生InterruptedException异常，目标Future为： " + futureArray[j].toString());
e.printStackTrace();
}
catch (ExecutionException e)
{
System.out.println("处理Future时发生ExecutionException异常，目标Future为： " + futureArray[j].toString());
e.printStackTrace();
}
}
}
es.shutdown();
}
}
首先说明下java线程是如何实现线程重用的
1. 线程执行完一个Runnable的run()方法后，不会被杀死
2. 当线程被重用时，这个线程会进入新Runnable对象的run()方法12
java线程池由Executors提供的几种静态方法创建线程池。下面通过代码片段简单介绍下线程池的几种实现方式。后续会针对每个实现方式做详细的说明
newFixedThreadPool
创建一个固定大小的线程池
添加的任务达到线程池的容量之后开始加入任务队列开始线程重用总共开启线程个数跟指定容量相同。
@Test
public void newFixedThreadPool() throws Exception {
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);
executorService = Executors.newFixedThreadPool(1, new ThreadFactoryBuilder().build());
RunThread run1 = new RunThread("run 1");
executorService.execute(run1);
executorService.shutdown();
}12345678
newSingleThreadExecutor
仅支持单线程顺序处理任务
@Test
public void newSingleThreadExecutor() throws Exception {
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
executorService = Executors.newSingleThreadExecutor(new ThreadFactoryBuilder().build());
executorService.execute(new RunThread("run 1"));
executorService.execute(new RunThread("run 2"));
executorService.shutdown();
}123456789
newCachedThreadPool
这种情况跟第一种的方式类似，不同的是这种情况线程池容量上线是Integer.MAX_VALUE 并且线程池开启缓存60s
@Test
public void newCachedThreadPool() throws Exception {
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
executorService = Executors.newCachedThreadPool(new ThreadFactoryBuilder().build());
executorService.execute(new RunThread("run 1"));
executorService.execute(new RunThread("run 2"));
executorService.shutdown();
}123456789
newWorkStealingPool
支持给定的并行级别，并且可以使用多个队列来减少争用。
@Test
public void newWorkStealingPool() throws Exception {
ExecutorService executorService = Executors.newWorkStealingPool();
executorService = Executors.newWorkStealingPool(1);
RunThread run1 = new RunThread("run 1");
executorService.execute(run1);
executorService.shutdown();
}123456789
newScheduledThreadPool
看到的现象和第一种相同，也是在线程池满之前是新建线程，然后开始进入任务队列，进行线程重用
支持定时周期执行任务(还没有看完)
@Test
public void newScheduledThreadPool() throws Exception {
ExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(1);
executorService = Executors.newScheduledThreadPool(1, new ThreadFactoryBuilder().build());
executorService.execute(new RunThread("run 1"));
executorService.execute(new RunThread("run 2"));
executorService.shutdown();
}
线程池是一种多线程处理形式，处理过程中将任务添加队列，然后在创建线程后自动启动这些任务，每个线程都使用默认的堆栈大小，以默认的优先级运行，并处在多线程单元中，如果某个线程在托管代码中空闲，则线程池将插入另一个辅助线程来使所有处理器保持繁忙。如果所有线程池都始终保持繁忙，但队列中包含挂起的工作，则线程池将在一段时间后辅助线程的数目永远不会超过最大值。超过最大值的线程可以排队，但他们要等到其他线程完成后才能启动。
java里面的线程池的顶级接口是Executor，Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具，而真正的线程池是ExecutorService。
java中的有哪些线程池？
1.newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池程
2.newFixedThreadPool 创建一个定长线程池
3.newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池
4.newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池
————————————————
线程池简介：
多线程技术主要解决处理器单元内多个线程执行的问题，它可以显著减少处理器单元的闲置时间，增加处理器单元的吞吐能力。
假设一个服务器完成一项任务所需时间为：T1 创建线程时间，T2 在线程中执行任务的时间，T3 销毁线程时间。
如果：T1 + T3 远大于 T2，则可以采用线程池，以提高服务器性能。
一个线程池包括以下四个基本组成部分：
1、线程池管理器（ThreadPool）：用于创建并管理线程池，包括 创建线程池，销毁线程池，添加新任务；
2、工作线程（PoolWorker）：线程池中线程，在没有任务时处于等待状态，可以循环的执行任务；
3、任务接口（Task）：每个任务必须实现的接口，以供工作线程调度任务的执行，它主要规定了任务的入口，任务执行完后的收尾工作，任务的执行状态等；
4、任务队列（taskQueue）：用于存放没有处理的任务。提供一种缓冲机制。
线程池技术正是关注如何缩短或调整T1,T3时间的技术，从而提高服务器程序性能的。它把T1，T3分别安排在服务器程序的启动和结束的时间段或者一些空闲的时间段，这样在服务器程序处理客户请求时，不会有T1，T3的开销了。
线程池不仅调整T1,T3产生的时间段，而且它还显著减少了创建线程的数目，看一个例子：
假设一个服务器一天要处理50000个请求，并且每个请求需要一个单独的线程完成。在线程池中，线程数一般是固定的，所以产生线程总数不会超过线程池中线程的数目，而如果服务器不利用线程池来处理这些请求则线程总数为50000。一般线程池大小是远小于50000。所以利用线程池的服务器程序不会为了创建50000而在处理请求时浪费时间，从而提高效率。
代码实现中并没有实现任务接口，而是把Runnable对象加入到线程池管理器（ThreadPool），然后剩下的事情就由线程池管理器（ThreadPool）来完成了
package mine.util.thread;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
/**
* 线程池类，线程管理器：创建线程，执行任务，销毁线程，获取线程基本信息
*/
public final class ThreadPool {
// 线程池中默认线程的个数为5
private static int worker_num = 5;
// 工作线程
private WorkThread[] workThrads;
// 未处理的任务
private static volatile int finished_task = 0;
// 任务队列，作为一个缓冲,List线程不安全
private ListRunnable taskQueue = new LinkedListRunnable();
private static ThreadPool threadPool;
// 创建具有默认线程个数的线程池
private ThreadPool() {
this(5);
}
// 创建线程池,worker_num为线程池中工作线程的个数
private ThreadPool(int worker_num) {
ThreadPool.worker_num = worker_num;
workThrads = new WorkThread[worker_num];
for (int i = 0; i worker_num; i++) {
workThrads[i] = new WorkThread();
workThrads[i].start();// 开启线程池中的线程
}
}
// 单态模式，获得一个默认线程个数的线程池
public static ThreadPool getThreadPool() {
return getThreadPool(ThreadPool.worker_num);
}
// 单态模式，获得一个指定线程个数的线程池,worker_num(0)为线程池中工作线程的个数
// worker_num=0创建默认的工作线程个数
public static ThreadPool getThreadPool(int worker_num1) {
if (worker_num1 = 0)
worker_num1 = ThreadPool.worker_num;
if (threadPool == null)
threadPool = new ThreadPool(worker_num1);
return threadPool;
}
// 执行任务,其实只是把任务加入任务队列，什么时候执行有线程池管理器觉定
public void execute(Runnable task) {
synchronized (taskQueue) {
taskQueue.add(task);
taskQueue.notify();
}
}
// 批量执行任务,其实只是把任务加入任务队列，什么时候执行有线程池管理器觉定
public void execute(Runnable[] task) {
synchronized (taskQueue) {
for (Runnable t : task)
taskQueue.add(t);
taskQueue.notify();
}
}
// 批量执行任务,其实只是把任务加入任务队列，什么时候执行有线程池管理器觉定
public void execute(ListRunnable task) {
synchronized (taskQueue) {
for (Runnable t : task)
taskQueue.add(t);
taskQueue.notify();
}
}
// 销毁线程池,该方法保证在所有任务都完成的情况下才销毁所有线程，否则等待任务完成才销毁
public void destroy() {
while (!taskQueue.isEmpty()) {// 如果还有任务没执行完成，就先睡会吧
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 工作线程停止工作，且置为null
for (int i = 0; i worker_num; i++) {
workThrads[i].stopWorker();
workThrads[i] = null;
}
threadPool=null;
taskQueue.clear();// 清空任务队列
}
// 返回工作线程的个数
public int getWorkThreadNumber() {
return worker_num;
}
// 返回已完成任务的个数,这里的已完成是只出了任务队列的任务个数，可能该任务并没有实际执行完成
public int getFinishedTasknumber() {
return finished_task;
}
// 返回任务队列的长度，即还没处理的任务个数
public int getWaitTasknumber() {
return taskQueue.size();
}
// 覆盖toString方法，返回线程池信息：工作线程个数和已完成任务个数
@Override
public String toString() {
return "WorkThread number:" + worker_num + " finished task number:"
+ finished_task + " wait task number:" + getWaitTasknumber();
}
/**
* 内部类，工作线程
*/
private class WorkThread extends Thread {
// 该工作线程是否有效，用于结束该工作线程
private boolean isRunning = true;
/*
* 关键所在啊，如果任务队列不空，则取出任务执行，若任务队列空，则等待
*/
@Override
public void run() {
Runnable r = null;
while (isRunning) {// 注意，若线程无效则自然结束run方法，该线程就没用了
synchronized (taskQueue) {
while (isRunning taskQueue.isEmpty()) {// 队列为空
try {
taskQueue.wait(20);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (!taskQueue.isEmpty())
r = taskQueue.remove(0);// 取出任务
}
if (r != null) {
r.run();// 执行任务
}
finished_task++;
r = null;
}
}
// 停止工作，让该线程自然执行完run方法，自然结束
public void stopWorker() {
isRunning = false;
}
}
}
