- 1 自义定线程池
- 1定义
- 2 组成部分
自定义线程池组成部分: 核心线程数,等待超时时间,等待时间单位,任务队列,拒绝策略.
2 组成部分1 自定义拒绝策略接口
// 拒绝策略 @FunctionalInterface interface RejectPolicy{ void reject(BlockingQueue queue, T task); }
拒绝策略接口,主要用来线程池做拒绝任务实现,根据不同实现的子类,来定义拒绝的策略,接口本身定义为函数式接口,更加灵活由调用者控制.
2 自定义任务队列
class BlockingQueue{ // 1. 任务队列 private Deque queue = new ArrayDeque<>(); // 2. 锁 private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); // 3. 生产者条件变量 private Condition fullWaitSet = lock.newCondition(); // 4. 消费者条件变量 private Condition emptyWaitSet = lock.newCondition(); // 5. 容量 private int capcity; public BlockingQueue(int capcity) { this.capcity = capcity; } // 带超时阻塞获取 public T poll(long timeout, TimeUnit unit) { lock.lock(); try { // 将 timeout 统一转换为 纳秒 long nanos = unit.toNanos(timeout); while (queue.isEmpty()) { try { // 返回值是剩余时间 if (nanos <= 0) { return null; } nanos = emptyWaitSet.awaitNanos(nanos); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } T t = queue.removeFirst(); fullWaitSet.signal(); return t; } finally { lock.unlock(); } } // 阻塞获取 public T take() { lock.lock(); try { while (queue.isEmpty()) { try { emptyWaitSet.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } T t = queue.removeFirst(); fullWaitSet.signal(); return t; } finally { lock.unlock(); } } // 阻塞添加 public void put(T task) { lock.lock(); try { while (queue.size() == capcity) { try { log.debug("等待加入任务队列 {} ...", task); fullWaitSet.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } log.debug("加入任务队列 {}", task); queue.addLast(task); emptyWaitSet.signal(); } finally { lock.unlock(); } } // 带超时时间阻塞添加 public boolean offer(T task, long timeout, TimeUnit timeUnit) { lock.lock(); try { long nanos = timeUnit.toNanos(timeout); while (queue.size() == capcity) { try { if(nanos <= 0) { return false; } log.debug("等待加入任务队列 {} ...", task); nanos = fullWaitSet.awaitNanos(nanos); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } log.debug("加入任务队列 {}", task); queue.addLast(task); emptyWaitSet.signal(); return true; } finally { lock.unlock(); } } public int size() { lock.lock(); try { return queue.size(); } finally { lock.unlock(); } } public void tryPut(RejectPolicy rejectPolicy, T task) { lock.lock(); try { // 判断队列是否满 if(queue.size() == capcity) { rejectPolicy.reject(this, task); } else { // 有空闲 log.debug("加入任务队列 {}", task); queue.addLast(task); emptyWaitSet.signal(); } } finally { lock.unlock(); } } }
任务队列, 主要用来暂存任务. 当核心线程数超过任务数量时,需要将任务暂存在队列中,当队列中存放任务数量满载,会执行拒绝策略.
3 自定义线程池
class ThreadPool {
// 任务队列
private BlockingQueue taskQueue;
// 线程集合
private HashSet workers = new HashSet<>();
// 核心线程数
private int coreSize;
// 获取任务时的超时时间
private long timeout;
private TimeUnit timeUnit;
private RejectPolicy rejectPolicy;
// 执行任务
public void execute(Runnable task) {
// 当任务数没有超过 coreSize 时，直接交给 worker 对象执行
// 如果任务数超过 coreSize 时，加入任务队列暂存
synchronized (workers) {
if(workers.size() < coreSize) {
Worker worker = new Worker(task);
log.debug("新增 worker{}, {}", worker, task);
workers.add(worker);
worker.start();
} else {
// taskQueue.put(task);
// 1) 死等
// 2) 带超时等待
// 3) 让调用者放弃任务执行
// 4) 让调用者抛出异常
// 5) 让调用者自己执行任务
taskQueue.tryPut(rejectPolicy, task);
}
}
}
public ThreadPool(int coreSize, long timeout, TimeUnit timeUnit, int queueCapcity,
RejectPolicy rejectPolicy) {
this.coreSize = coreSize;
this.timeout = timeout;
this.timeUnit = timeUnit;
this.taskQueue = new BlockingQueue<>(queueCapcity);
this.rejectPolicy = rejectPolicy;
}
class Worker extends Thread{
private Runnable task;
public Worker(Runnable task) {
this.task = task;
}
@Override
public void run() {
// 执行任务
// 1) 当 task 不为空，执行任务
// 2) 当 task 执行完毕，再接着从任务队列获取任务并执行
// while(task != null || (task = taskQueue.take()) != null) {
while(task != null || (task = taskQueue.poll(timeout, timeUnit)) != null) {
try {
log.debug("正在执行...{}", task);
task.run();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
task = null;
}
}
synchronized (workers) {
log.debug("worker 被移除{}", this);
workers.remove(this);
}
}
}
}
线程池,主要是用来获取执行任务的对象.根据自定义的任务队列,拒绝策略,构造出线程池, 执行任务时,从线程池中,获取线程,执行任务,当任务数大于核心线程数,则会添加到任务队列, 当任务队列已满,则会执行拒绝策略.
4 测试
public static void main(String[] args) {
ThreadPool threadPool = new ThreadPool(1,
1000, TimeUnit.MILLISECONDS, 1, (queue, task)->{
// 1. 死等
// queue.put(task);
// 2) 带超时等待
// queue.offer(task, 1500, TimeUnit.MILLISECONDS);
// 3) 让调用者放弃任务执行
// log.debug("放弃{}", task);
// 4) 让调用者抛出异常
// throw new RuntimeException("任务执行失败 " + task);
// 5) 让调用者自己执行任务
task.run();
});
for (int i = 0; i < 4; i++) {
int j = i;
threadPool.execute(() -> {
try {
Thread.sleep(1000L);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
log.debug("{}", j);
});
}
}
执行任务时,根据调用者不同的需求,来自定义不同的拒绝策略,起到既满足业务需求,又能提高代码效率. (如JDK代码中, 也可将不同拒绝策略定义成枚举,然后更加不同枚举走不同的拒绝策略)
