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java线程池简单实现

发布于 2018/02/06 11:04 2,009浏览 0回复 5,770


import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

/**
 * 线程池类,线程管理器:创建线程,执行任务,销毁线程,获取线程基本信息
 * Created by Nemo on 2018/2/6.
 */
public class ThreadPool {

    // 线程池中默认线程的个数为5
    private static int workerNum = 5;
    // 工作线程
    private WorkThread[] workThrads;
    // 未处理的任务
    private static volatile int finishedTask = 0;
    // 任务队列,作为一个缓冲,List线程不安全
    private List<Runnable> taskQueue = new LinkedList<Runnable>();

    private static ThreadPool threadPool;

    /**
     * 创建具有默认线程个数的线程池
     */
    private ThreadPool() {
        this(5);
    }

    /**
     * 创建线程池,workerNum为线程池中工作线程的个数
     * @param workerNum
     */
    private ThreadPool(int workerNum) {
        ThreadPool.workerNum = workerNum;
        workThrads = new WorkThread[workerNum];
        for (int i = 0; i < workerNum; i++) {
            workThrads[i] = new WorkThread();
            workThrads[i].start();// 开启线程池中的线程
        }
    }

    /**
     * 获得一个默认线程个数的线程池
     */
    public static ThreadPool getThreadPool() {
        return getThreadPool(ThreadPool.workerNum);
    }

    /**
     * 获得一个指定线程个数的线程池,workerNum(>0)为线程池中工作线程的个数
     * @param workerNum workerNum<=0创建默认的工作线程个数
     * @return
     */
    public static ThreadPool getThreadPool(int workerNum) {
        if (workerNum <= 0) {
            workerNum = ThreadPool.workerNum;
        }
        if (threadPool == null) {
            threadPool = new ThreadPool(workerNum);
        }
        return threadPool;
    }

    /**
     * 执行任务,其实只是把任务加入任务队列,什么时候执行有线程池管理器觉定
     * @param task
     */
    public void execute(Runnable task) {
        synchronized (taskQueue) {
            taskQueue.add(task);
            taskQueue.notify();
        }
    }

    /**
     * 批量执行任务,其实只是把任务加入任务队列,什么时候执行有线程池管理器觉定
     * @param task
     */
    public void execute(Runnable[] task) {
        synchronized (taskQueue) {
            for (Runnable t : task)
                taskQueue.add(t);
            taskQueue.notify();
        }
    }

    /**
     * 批量执行任务,其实只是把任务加入任务队列,什么时候执行有线程池管理器觉定
     * @param task
     */
    public void execute(List<Runnable> task) {
        synchronized (taskQueue) {
            for (Runnable t : task)
                taskQueue.add(t);
            taskQueue.notify();
        }
    }

    /**
     * 销毁线程池,该方法保证在所有任务都完成的情况下才销毁所有线程,否则等待任务完成才销毁
     */
    public void destroy() {
        // 如果还有任务没执行完成,则先停一下
        while (!taskQueue.isEmpty()) {
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        // 工作线程停止工作,且置为null
        for (int i = 0; i < workerNum; i++) {
            workThrads[i].stopWorker();
            workThrads[i] = null;
        }
        threadPool=null;
        // 清空任务队列
        taskQueue.clear();
    }

    /**
     * 返回工作线程的个数
     * @return
     */
    public int getWorkThreadNumber() {
        return workerNum;
    }

    /**
     * 返回已完成任务的个数,这里的已完成是只出了任务队列的任务个数,可能该任务并没有实际执行完成
     * @return
     */
    public int getFinishedTasknumber() {
        return finishedTask;
    }

    /**
     * 返回任务队列的长度,即还没处理的任务个数
     * @return
     */
    public int getWaitTasknumber() {
        return taskQueue.size();
    }

    /**
     * 覆盖toString方法,返回线程池信息:工作线程个数和已完成任务个数
     * @return
     */
    @Override
    public String toString() {
        return "WorkThread number:" + workerNum + "  finished task number:"
                + finishedTask + "  wait task number:" + getWaitTasknumber();
    }

    /**
     * 内部类,工作线程
     */
    private class WorkThread extends Thread {
        // 该工作线程是否有效,用于结束该工作线程
        private boolean isRunning = true;

        /*
         * 如果任务队列不空,则取出任务执行,若任务队列空,则等待
         */
        @Override
        public void run() {
            Runnable r = null;
            //若线程无效则自然结束run方法,该线程就没用了
            while (isRunning) {
                synchronized (taskQueue) {
                    // 队列为空
                    while (isRunning && taskQueue.isEmpty()) {
                        try {
                            taskQueue.wait(20);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    if (!taskQueue.isEmpty())
                        // 取出任务
                        r = taskQueue.remove(0);
                }
                if (r != null) {
                    // 执行任务
                    r.run();
                }
                finishedTask++;
                r = null;
            }
        }

        // 停止工作,让该线程自然执行完run方法,自然结束
        public void stopWorker() {
            isRunning = false;
        }
    }
}


测试代码:

     public static void main(String[] args) {
        // 创建3个线程的线程池
        ThreadPool t = ThreadPool.getThreadPool(3);
        t.execute(new Runnable[] { new Task(), new Task(), new Task() });
        t.execute(new Runnable[] { new Task(), new Task(), new Task() });
        System.out.println(t);
        //释放线程池资源
        //这里需要手动关闭,这里的destory会在所有任务都执行完成的时候才真正执行
        t.destroy();
        System.out.println(t);
    }

    private static volatile int i = 1;

    /**
     * 任务类
     */
    static class Task implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("任务 " + (i++) + " 完成");
        }
    }


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