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程式開發

一文讀懂線程池的工作原理(故事白話文)


前言

本文以程序員做需求的例子,比喻線程池的工作過程。以故事白話的方式展開,跟大家闡述線程池工作原理,以方便大家更好理解線程池,謝謝閱讀哈~

什麼是線程池?什麼是核心線程?什麼是阻塞隊列?什麼是非核心線程?什麼是空閒存活時間?什麼是飽和策略?線程池工作原理流程圖&源碼概覽

github地址,感謝每一顆Star

github.com/whx123/Java…

公眾號:Java鬥帝

什麼是線程池?

小田螺 勤勤懇懇,任勞任怨,夜以繼日地工作,終於有一天,他晉升為公司的主管,負責公司日常業務。

有一天,老闆找到了小田螺,“我們公司員工越來越多了,我想搞個員工管理系統,你那邊安排一下哈,要在一個月後完成。” 小田螺拍拍胸口沒問題!

因為當前公司還沒有程序員,所以小田螺快馬加鞭打開豬八戒網,提交員工管理系統需求,等待不久,開發者(名字,線程A) 接單,談好合同,開始開發,系統交付…一系列流程並且一個月過後,一個五臟俱全的員工管理系統終於完成了…老闆對此大加讚賞~

過了不久,老闆再次發話,“公司越來越多人遲到了,我們再搞個考勤系統吧!”小田螺接到任務,馬上又開始上豬八戒網,提需求找人開發,這次來了線程B接單……

逝者如斯,月底了,老闆又提出開發個薪酬系統需求…小田螺聽了頭皮發麻,one day day的,重複去網上找人開發! “為了節省成本,不如我們僱傭幾個程序員(線程a,b,c),成立自己的IT技術部門吧!我們就管IT部門叫線程池吧!”老闆聽了,一拍即合!!!

線程池就是管理線程的池子,當有任務要處理時,不用頻繁創建新線程,而是從池子拿個線程出來處理。當任務執行完,線程並不會被銷毀,而是在等待下一個任務。因此可以節省資源,提高響應速度。

什麼是核心線程?

線程池IT部門成立後,僱傭了幾個與公司有正式合同關係的員工a,b,c,小田螺管他們幾個正式員工做核心線程。當老闆提一個需求過來,小田螺就把需求分配給手上沒活干的線程處理…

什麼是阻塞隊列?

一天早上,老闆睡眼惺忪。來到公司後,一口氣提了四個需求,a,b,c 按順領完任務後,發現還剩餘一個需求任務。這個怎麼安排呢?難道又去豬八戒兼職網找人嘛?成立了線程池IT部門,還去找人(線程幹活),會被人笑落大牙的!

聰明的小田螺想到一個好辦法,我們可以搞個DPMS需求池,把還沒分配的需求,放進待完成的DPMS需求池裡面吧,等到a,b,c誰先乾完活,再把這個任務領走。這個DPMS需求池,我們給它取名阻塞隊列,英文名叫WorkQueue吧!

什麼是非核心線程?

又在一個晴空萬里的午後,老闆喝了一杯咖啡,閒來沒事,就跑去阻塞隊列(DPMS需求池)看看,一看就傻帽了! !需求池堆積了幾十個需求,排期都是滿滿的了。老闆馬上叫小田螺進來辦公室,以商量如何處理這些需求任務。

“要不,我們僱傭多幾個員工(搞多幾個核心線程)?” “不行不行,公司財務開銷有點大!”

“要不然,我們要求業務提少點任務需求?(請求少點)” “你是不是傻,請求少點,不是自斷財路嘛?你回家想想辦法先吧!!”老闆放大了他的嗓門~

小田螺回家閉目讓神,每天早早就睡覺,兩耳不聞窗外事…終於有一天,在一個夢香里,他想到了一個好辦法。

“老闆,我們可以去別的公司(外包公司)僱傭幾個員工(假設名字為d,e,f,g)一段時間,讓它們來做DPMS需求池(阻塞隊列) 裡面的需求。等到做完需求,再派他們回去就好啦。” 老闆一听就樂了,這個方案好,心里美滋滋:需求的活有人乾了,公司財務又省錢,兩全其美呀~ 這幾個派遣來的外包員工( d,e,f,g),我們就把它叫做非核心線程吧。

什麼是空閒時間?

自從來了d,e,f,g外包員工(非核心線程),老闆長舒一口氣,這麼多活,終於有人乾了。

但是呢,又有一天,到了7點所謂的下班時間,老闆走出辦公室,發現線程池IT部門的員工,都走得七七八八了。心裡一怒:這幫粉腸,怎麼一到下班時間就跑,工作這麼不飽和了?他隨手點進DPMS需求池,才發現,原來需求都被做完了。 。 。還有一堆外包同事(非核心線程)要發工資呢,這波虧大了~

第二天,小田螺被秘密叫進了老闆辦公室,既然DPMS需求池都已經沒需求了。我們準備派外包同事(非核心線程)回去吧?但是呢一般,需求一沒有,就馬上讓他們回去(線程回收),如果需求一下子又來,就有點hold不住了…

“要不醬紫,我們等需求池空的時候,隔個15天還是10天,再讓外包同事(非核心線程)回去吧?” 這個定義的15天或者10天,就是線程空閒存活時間啦

什麼是飽和策略?

在臨近雙11的時候,不僅老闆提了良多需求,新來的運營小姐姐們,也提了好多好多的需求。新需求如源頭活水,滾滾的來~

首先呢,線程池IT部門a,b,c三個正式員工(核心線程)都忙於處理需求(請求),接著,DPMS需求池(阻塞隊列)也被擠滿了,最後呢,連d,e ,f,g外包同事(非核心線程)也忙得不可開交。

這時候,需求還是做不完,怎麼辦呢?雙11趕著上線呢?小田螺愁眉苦臉,從潮起愁到潮落…

沒辦法了,只能動用飽和策略啦。比如丟棄需求任務?拋異常,告訴老闆別加需求了?丟棄需求池最老的需求任務?還是交給提需求的人自己處理?

最後老闆決定,拒絕再提新的需求,於是線程池IT部門還是正常運行~

線城池的飽和策略事件,主要有四種類型AbortPolicy(拋出一個異常,默認的)DiscardPolicy(新提交的任務直接被拋棄)DiscardOldestPolicy(丟棄隊列裡最老的任務,將當前這個任務繼續提交給線程池)CallerRunsPolicy(交給線程池調用所在的線程進行處理,即將某些任務回退到調用者)

線程池工作原理流程圖& 源碼概覽

故事講完啦,再复習下線程池工作流程圖吧~

一文讀懂線程池的工作原理(故事白話文) 1

有興趣的朋友,源碼也看下吧~

if (command == null)
throw new NullPointerException();
int c = ctl.get();
//判断当前活跃线程数是否小于corePoolSize
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) { //如果小于,则调用addWorker创建线程执行任务 if (addWorker(command, true)) return; c = ctl.get(); } //如果大于等于corePoolSize,则将任务添加到workQueue队列。 if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) { int recheck = ctl.get(); if (! isRunning(recheck) && remove(command)) reject(command); else if (workerCountOf(recheck) == 0) addWorker(null, false); } //如果放入workQueue队列失败,则创建非核心线程执行任务 else if (!addWorker(command, false)) //(如果这时创建线程失败(当前线程数大于等于maximumPoolSize时)) 调用reject拒绝接受任务 reject(command);

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