你们的CTO就是一个线程池

rason同学
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实际的开发中，不建议自己new一个线程来处理耗时比较长的业务。

为什么不建议自己为耗时较长的任务开一个单独线程呢？假如我们每来一个任务都开一个线程来处理，那么如果任务很多而且耗时又长会带来什么问题？

  • 创建和销毁线程耗时耗资源

  • 活动的线程按时间片来调度，线程太多会对CPU和内存等资源造成压力

举个简单的例子： 一家创业公司，做一个O2O项目。CEO会不会为开发任务中的每个任务都聘请一个程序员来写代码？显然是不会的。CEO当然会聘请一个CTO，让CTO把这个项目架构搭起来，任务按轻重缓急细化，假设细化成了100个子任务。此时CTO也不可能请100个程序员来完成这100个任务啊。真的这样做会带来什么问题？很明显是烧钱啊，烧钱还浪费资源啊，做完了之后哪需要那么多程序员。那么CTO会怎么做就是线程池的问题了。我们分步骤看一下这个问题：

  • 你就是CEO（写代码当然是你说了算，你怎么写你的事）

  • 你需要CTO（CTO就是线程池，就是你写代码创建一个线程池咯，当然你有钱任性可以不用线程池）

  • CTO招聘五个全职程序员（程序员就是线程，五个就是线程池的大小）

  • CTO把项目分成100个子任务列入项目管理系统（项目管理系统就是工作队列）

  • 五个程序员从羡慕管理系统中取出任务来完成（线程从队列中取出任务）

  • 程序员做完了任务继续在项目管理中领任务（苦逼的程序员啊）

大体上应该按照上述的方式才算合理地使用线程，而不是每个任务都自己手动开启一个线程，那么用代码应该怎么实现这样的功能？JDK已经封装好了线程池的相关代码，我们来简单看一下应该怎么用。

ExecutorService

先说重点，ExecutorService就代表一个线程池。来看一个例子：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ThreadPoolTest {
static class ServiceThread implements Runnable{
public void run() {
System.out.println("五个程序员做任务");
}
}
public static void main(String[] args) {
final ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();//创建一个线程池
executorService.execute(new ServiceThread());//把任务放进线程池中管理执行
executorService.shutdown();//关闭线程池
}
}

代码中有注释，各行代码的作用就不说。我们来探讨一下Executors这个类，查看JDK源码会发现这是一个工具类，可以返回以下接口的实例：

  • ExecutorService 线程池接口

  • ScheduledExecutorService 类似Timer/TimerTask类似，可以做一些重复执行任务的线程池接口，继承于ExecutorService

  • ThreadFactory 线程工厂

  • Callable 与Runnable类似，有返回值

ExecutorService接口有多个实现，上述代码中只是获取一个最简单的实例（只有一个线程），具体的一些实例如下：

  • newFixedThreadPool 固定线程数量，队列无界的线程池，无可用线程则放入队列中等候执行。

  • newSingleThreadExecutor 单一线程，队列无界的线程池，可以保证任务按顺序执行。

  • newCachedThreadPool 缓存线程池，最多可有Integer.MAX_VALUE个线程。主要用于频繁且耗时短的异步任务，线程闲置一分钟会被关闭。

ScheduledExecutorService接口的返回实例就不一一说了，大家看下JDK的源码即可，里面也有详细的解析。

线程池类图结构

说到这里，大家肯定已经被线程池所用到的一些类会接口搞乱了，借用一张类图让大家理清一下结构：

类图还比较好理解，查看JDK源码直接从Executors入口，顺着查看很好理解，就不详说了。

executorService.execute

还有一个重点就是executorService.execute方法究竟做了什么事情，具体内容见JDK源码，大概内容就正如我文章开头举得例子一样。

  • 当任务到达时，首先判断核心线程满了没，没有就新建线程，满了执行下一步

  • 判断队列是否满了，没有则放入任务队列，满了执行下一步

  • 判断线程池是否满了，没有则创建新线程执行，满了执行下一步

  • 按策略处理无法执行的任务

总结

  • 上面的简单代码解析思路可能不清晰，建议读者自行从Executors类入口一探究竟。

  • 文章开头的例子思路才是重要的，思路懂了代码看起来就容易多了。

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