今天就跟大家聊聊有關怎么在java虛擬機中實現(xiàn)多線程,可能很多人都不太了解,為了讓大家更加了解,小編給大家總結了以下內容,希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。
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1.線程池基本參數(shù)
以Executors.newFixedThreadPool()這種創(chuàng)建方式為例:
大家想象,假如你創(chuàng)建一個線程池,你想這個池子有些什么參數(shù)呢?首先這個池子必須要有一個最大值;然后還希望這個池子的線程數(shù)量有一個警戒線,到了這個警戒線的位置說明線程池暫時已經(jīng)滿了,如果這個時候還有人過來拿線程,我們就要把這些人抓起來扔到一個地方去讓他們排隊,告訴他們:請稍等,等我們的線程有空閑的時候再來處理你的事;再然后假如人排隊的地方都滿了,瑪?shù)?,好多人,于是線程池就想辦法東拼西湊又多搞出來了幾個線程去處理了;最后,假如那搞出來的這幾個線程還是不夠用,并且排隊的地方總是滿的,于是線程池生氣了,就這么多人可以了,如果還有人過來的趕緊讓它滾蛋;
這里我們需要知道幾個東西:
1這里的警戒線叫做核心線程池大?。╟orePoolSize);
2.最大值還是叫做線程池線程最大數(shù)量(maximumPoolSize)
3.排隊的地方叫做隊列(BlockingQueue
4.還有一個參數(shù)是keepAliveTime:線程存活時間,意思就是當池中總共的線程大于核心線程池數(shù)目,那就關閉池子中的空閑線程,要保證線程總數(shù)維持在核心線程池數(shù)目或者之下;
現(xiàn)在我們來理一下邏輯:
池中當前線程數(shù)量 <= 核心線程池大?。壕€程池直接創(chuàng)建線程處理
池中當前線程數(shù)量 > 核心線程池數(shù)量:將多余的任務放進隊列
隊列滿了,還有任務過來,線程池繼續(xù)創(chuàng)建線程,直到到達線程池最大數(shù)量
還有任務過來,這里會有一個飽和策略,默認是直接丟棄繼續(xù)過來的任務
2.線程池種類
我們上一節(jié)使用的線程池如下所示:
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3); pool.execute(new RunnableImpl("玩游戲"));
我們是通過Executors這個類的靜態(tài)方法創(chuàng)建的一個線程池,于是進入這個類我們看看這個類還有沒有創(chuàng)建其他種類線程池的方法,居然還真有。。。
我們先簡單說說這四種分別是干嘛用的;
newFixedThreadPool(int):這個線程池就是上面說的那種方式,也是我們重點要看源碼的線程池;
newSingThreadExecutor():這個不能說是線程池了,因為里面這里面只有一個線程,而且自帶一個隊列,只要有任務來了就會把任務保存到隊列中,然后這個線程就慢慢的一個一個執(zhí)行。
newCachedThreadPool():無限線程的線程池
newScheduledThreadPool(int):一個定時的線程池,可以讓線程池中的線程延遲指定時間再執(zhí)行任務;
3.Executors繼承結構
我們可以看到實際上實例化的是一個ThreadPoolExecutor對象,這個對象作用是用線程去處理傳進去的任務:
我們看一下這個繼承結構,
Executor接口:只是定義了execute();這個方法,等待子類去實現(xiàn);
ExecutorService接口:繼承Execute接口,并又聲明了shutdown()方法和submit()方法,等待子類去實現(xiàn)
AbstractExecutorService抽象類:初步實現(xiàn)了submit()方法,但是內部調用的execute()方法去執(zhí)行任務
ThreadPoolExecutor類:這個類是實現(xiàn)了很多的方法,將shutdown()和execute()方法都給實現(xiàn)了;
4.看看execute()方法源碼
下面我們主要就是看看execute()方法的內部是怎么實現(xiàn)的,知道了這個的實現(xiàn)原理也就差不多了
public void execute(Runnable command) { if (command == null) throw new NullPointerException(); int c = ctl.get(); //workCountOf(c)表示當前線程池中線程的數(shù)量;這里進行一個判斷,當線程池中線程數(shù)目小于核心池子數(shù)目時, 就調用addWorker()方法將我們的任務添加進去,等下可以看到addWorker()方法內部其實就是創(chuàng)建線程并處理請求, 就類似new Thread(xxx).start()這種方式 if (workerCountOf(c) < corePoolSize) { if (addWorker(command, true)) return; c = ctl.get(); } //如果當前線程數(shù)目大于核心線程并且任務放入一個隊列成功,內部還會再次進行線程池狀態(tài)判斷,這里的&&用得比較精髓(短路作用),好好體會一下, 假如不是運行狀態(tài)那就會執(zhí)行remove方法 刪除隊列中的任務,如果是運行狀態(tài)直接進入else if,這里的目的是線程池中已經(jīng)關閉了,我們添加一個null任務 表示線程池不再處理任務 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); } //能執(zhí)行到這里,說明上面兩個if中的條件都不滿足,條件應該是:當前線程大于核心線程,并且向隊列中添加任務失敗,換句說說就是對列已經(jīng)滿了,裝不下這么多任務 于是我們reject()方法內部就是對這些多余的任務進行處理的一些策略,默認就是直接丟棄 else if (!addWorker(command, false)) reject(command); }
對于面這三種情況的判斷還是很清楚的,我們忽略很多細節(jié),因為我們的目的是要對整個邏輯有個大概的了解,而不是去完全消化這些源碼,這很不現(xiàn)實,要想理解透徹只能慢慢的去研究...
我們來看看最重要的addWorker()這個方法,這個方法就是線程池將我們傳進來的new Runnable(xxx)進行處理,其實內部就是用new Thread(xxxx).start()處理,只是出于線程池中會進行很多的條件判斷以及將Runnable()做進一步的封裝,我們了解就好,代碼如下:
private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) { //這里刪除很多的條件判斷的代碼 .......... boolean workerStarted = false; boolean workerAdded = false; Worker w = null; try { final ReentrantLock mainLock = this.mainLock; //注意下面這兩行,其實就是將我們傳進來的Runnable()進行封裝成Worker,在Worker構造器里面會new Thread()并且保存起來 這樣做的一個好處就是直接將一個線程和一個Runnable進行綁定,我們隨時可以從Worker中獲取線程然后調用start()方法就ok了 w = new Worker(firstTask); final Thread t = w.thread; if (t != null) { mainLock.lock(); try { //此處刪除一些 ......... if (rs < SHUTDOWN || (rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) { if (t.isAlive()) // precheck that t is startable throw new IllegalThreadStateException();
//由于會有很多個Worker,于是我們會創(chuàng)建HashSetworkers = new HashSet (),用于保存所有的worker,后續(xù)直接遍歷處理很方便 而且我們所說的線程池的本質就是這個workers,也就是一個HashSet workers.add(w); int s = workers.size(); if (s > largestPoolSize) largestPoolSize = s; workerAdded = true; } } finally { mainLock.unlock(); } //下面這個if語句中就是一個無限循環(huán)的去執(zhí)行線程的start()方法 if (workerAdded) { t.start(); workerStarted = true; } } }return workerStarted; }
說出來你可能不信,我有點沒看懂這里,因為最后的那個start()方法總感覺有點問題,但是說不上來,你們覺得這個start()方法之后,CPU來運行這個線程會執(zhí)行哪個run()方法?是我們傳進去的類的run()方法?還是worker的run()方法呢?
我們看看下面這兩行代碼,Worker構造器中的新建線程的代碼就不截圖了,我們把下面這幾行代碼變化一下:
Worker w = new Worker(firstTask); final Thread t = w.thread; ........ t.start()
變化后:
Worker w = new Worker(firstTask);//firstTask是我們傳進去的實現(xiàn)了Runnable接口的類,但是Worker也實現(xiàn)了Runnable接口 final Thread t = getThreadFactory().newThread(w t.start()
看完上述內容,你們對怎么在java虛擬機中實現(xiàn)多線程有進一步的了解嗎?如果還想了解更多知識或者相關內容,請關注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道,感謝大家的支持。