java-手撕一个线程池

线程池作用

降低资源消耗(重复利用已创建的线程)
提高响应速度(任务到达时,不需要等待创建线程)
提高线程的可管理性(线程是稀缺资源,线程池可以进行统一分配、调优和监控)

不用线程池

如果一个线程的时间非常长，就没必要用线程池了(不是不能作长时间操作，而是不宜。)，况且我们还不能控制线程池中线程的开始、挂起、和中止。

Executor线程池构造4种线程池

Java通过Executors（jdk1.5并发包）提供四种线程池
Executor框架的最顶层实现是ThreadPoolExecutor类，Executors工厂类中提供的newScheduledThreadPool、newFixedThreadPool、newCachedThreadPool方法其实也只是ThreadPoolExecutor的核心构造函数参数不同而已。通过传入不同的参数，就可以构造出适用于不同应用场景下的线程池，那么它的底层原理是怎样实现的呢，这篇就来介绍下ThreadPoolExecutor线程池的运行过程。

△newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。

ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
newCachedThreadPool.execute(new Runable(){
	@Override
	public void run(){
	}
});

△newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。

//最大三个线程的线程池
ExecutorService newFixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
newFixedThreadPool.execute(new Runable(){
	@Override
	public void run(){
	}
});

△newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

ExecutorService newScheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool();
newScheduledThreadPool.execute(new Runable(){
	@Override
	public void run(){
	}
});

△newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

corePoolSize：核心池的大小。当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务，当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列当中
maximumPoolSize：线程池最大线程数，它表示在线程池中最多能创建多少个线程；
keepAliveTime：表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。
unit：参数keepAliveTime的时间单位，有7种取值，在TimeUnit类中有7种静态属性：

设计一个线程池

1）线程池管理类[单例设计模式]
主要用于实现创建线程和添加线程处理的新任务，执行任务以及如何回收已经执行完任务的线程。
增加任务的方法（addTask）、批量增加任务的方法（batchAddTask）、得到实例的方法（getInstanse）以及执行任务的方法（execute）

//增加任务的方法
public void addTask(Task task){
	lock.lock();
	taskQueue.add(task);
	taskQueue.notifyAll();
	lock.unlock();
}

//执行任务的方法
public void execute(){
	for(int i=0; i<workThreads.length; i++){
	WorkThread wt = workThreads[i];
	if(wt.isWaiting()){
	new Thread(wt).start();
	break;
	}
}

2）工作线程类
线程池中的线程，也实现了Runnable接口，它主要用于处理任务队列中的任务。
在run()方法里面它首先判断任务队列里面是否有任务，如果没有就等待新任务加入，如果有任务就从任务队列中取出任务并执行，在线程池中可以设定工作线程的个数

while(isRunning){
	lock.lock();
	while(taskQueue.isEmpty()){
		try{
			taskQueue.wait();
		}catch(Exception e){
		}
	}
	task = (Task)taskQueue.remove(0);
	try{
		new Thread(task).start();
	}catch(Exception e){
		e.printStackTrace();
	}
	lock.unlock();
	}
}

3）任务类
定义任务的各种属性，以及要执行的操作

public class Task implements Runnable{
	public void run(){
	}
}

4）任务队列 Map、Set以及List
按先来先服务的顺序用于存放新加入的任务，以便让工作线程来执行
在文中通过Collections.synchronizedList将其转换为一个线程安全的类。任务队列定义如下所示：

private List<Task> taskQueue = Collections.synchronizedList(new LinkedList<Task>());