Java線程池實現原理之自定義線程池（一）

1.隊列的概念

談到多線程先講下隊列的概念，之后的多線程學習會用到此類知識。

隊列分為：阻塞式隊列(有界)、非阻塞式隊列(無界),遵循着先進先出、后進后出的原則。
阻塞隊列與非阻塞隊列區別：
  1.非阻塞式隊列超出隊列總數會丟失。
  2.阻塞式隊列超出總數會進入等待（等待時間=設置超時時間）。
  3.獲取隊列方面：非阻塞式隊列，如果為空返回null。阻塞式隊列，如果為空也會進入等待。

非阻塞式隊列ConcurrentLinkedDeque

//非阻塞式隊列 無界(可以聲明無限個隊列)
    public static void test1(){  3 
        ConcurrentLinkedDeque<Object> objects = new ConcurrentLinkedDeque<>();  5         objects.offer("java001");  6         objects.offer("java002");  7 
        System.out.println("隊列總數："+objects.size());  9 
        //建議：獲取隊列之后刪除
        System.out.println("獲取隊列但不刪除："+objects.peek()); 12         System.out.println("獲取隊列但不刪除,隊列總數："+objects.size()); 13         System.out.println("獲取隊列刪除："+objects.poll()); 14 
        //非阻塞式隊列，如果為空返回null
 System.out.println(objects.poll()); 17  System.out.println(objects.poll()); 18  System.out.println(objects.poll()); 19         System.out.println("獲取隊列刪除,隊列總數："+objects.size()); 20     }

 

阻塞式隊列ArrayBlockingQueue

//阻塞式隊列
    public static void test2() throws InterruptedException {  3 
        long startTime=System.currentTimeMillis();  5         ArrayBlockingQueue arrayBlockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);  6         arrayBlockingQueue.offer("A001",3, TimeUnit.SECONDS);  7         arrayBlockingQueue.offer("A002",3, TimeUnit.SECONDS);  8 
        //阻塞式隊列超出總數等待（等待時間=設置超時時間）
        arrayBlockingQueue.offer("A003",3, TimeUnit.SECONDS); 11         arrayBlockingQueue.offer("A004",1, TimeUnit.SECONDS); 12         arrayBlockingQueue.offer("A005",1, TimeUnit.SECONDS); 13 
        System.out.println("隊列總數："+arrayBlockingQueue.size()); 15  System.out.println(arrayBlockingQueue.poll()); 16  System.out.println(arrayBlockingQueue.poll()); 17  System.out.println(arrayBlockingQueue.poll()); 18         //阻塞式隊列，如果為空也會等待。
        System.out.println(arrayBlockingQueue.poll(1, TimeUnit.SECONDS)); 20         System.out.println("隊列剩余總數："+arrayBlockingQueue.size()); 21 
        System.out.println("耗時："+ (System.currentTimeMillis() - startTime)/1000 +"秒"); 23 
    }

2.線程池

線程池好處：
      1.降低資源 => 重復利用機制 (降低創建線程和銷毀線程)
      2.提高響應效率 => 當任務到達時,任務可以不需要等待去創建線程就可以執行
      3.方便管理 => 無限創建線程消耗資源、降低系統穩定性。使用線程池可以統一分配、調優、監控。
線程與任務的區別：
      可以把線程理解成一個工作人員。而任務就是這個工作人員干的活。比如，餐廳的工作人員在為顧客傳菜，傳菜就是個任務。

      Java中線程就是Thread類或其子類的一個實例。
      也就是說你不必關注線程對象是用哪種方法創建的。在此基礎上，線程所執行的代碼，即run方法中的代碼所實現的處理邏輯，
      比如讀取數據庫中的一條記錄，就是一個任務。因此，所謂任務是一個相對的概念。一個任務可以是讀取數據庫中的一條記錄，
      也可以是FTP傳輸一批文件，FTP傳輸一個文件……

//創建線程四種方式：  2     //1.可緩存線程池，如果線程池長度超過處理需要，可靈活回收空閑線程，若無可回收，則新建線程。  3     //2.定長線程池，可控制線程最大並發數，超出的線程會在隊列中等待。  4     //3.可定時線程池，支持定時及周期性任務執行。  5     //4.單例線程池，它只會用唯一的工作線程來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。
    public static void test1() {  7 
        //1.可緩存、定時、定長、單例
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool(); 10         for (int i = 0; i <10 ; i++) { 11             final int i1 = i; 12             executorService.execute(new Runnable() { 13  @Override 14                 public void run() { 15                     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+",i:"+ i1); 16  } 17  }); 18  } 19 
 } 21 
    public static void test2() { 23 
        //2.可定長線程,核心線程5個,最多創建5個線程 (只會創建5個線程,其他線程共享這5個線程)
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5); 26         for (int i = 0; i <10 ; i++) { 27             final int i1 = i; 28             executorService.execute(new Runnable() { 29  @Override 30                 public void run() { 31                     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+",i:"+ i1); 32  } 33  }); 34  } 35  } 36 
    public static void test3() { 38 
        long l = System.currentTimeMillis(); 40         //3.可定時線程 =>核心線程數3 (延遲三秒執行)
        ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(3); 42         for (int i = 0; i <10 ; i++) { 43 
            final int i1 = i; 45             scheduledExecutorService.schedule(new Runnable() { 46  @Override 47                 public void run() { 48                     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+",i:"+ i1); 49                     System.out.println("耗時："+ (System.currentTimeMillis() -l)/1000 +"秒" ); 50  } 51             },3, TimeUnit.SECONDS); 52  } 53 


 } 57 
    public static void test4() { 59 
        //4.單例線程 =>核心線程數1 最大線程數1
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor(); 62         for (int i = 0; i <10 ; i++) { 63             final int i1 = i; 64             executorService.execute(new Runnable() { 65  @Override 66                 public void run() { 67                     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+",i:"+ i1); 68  } 69  }); 70  } 71     }