java线程池学习（二） —— 实现一个简单的线程池

在上一篇文章中《java线程池学习（一） —— BlockingQueue》，我们简单探讨了一下BlockingQueue的概念。

那么在这边文章，我们要利用BlockingQueue来自己实现一个简单的线程池，在以后的章节中，我们再学习一下怎么去使用java为我们封装好的线程池。

首先我们关注一个 “生产者消费者” 的情景。

生产者：不断产生新的需要解决的任务，比如查询数据库，执行某些业务逻辑等。

消费者：不断解决产生的问题。

那么把这两者连接起来的就要用到我们的BlockingQueue了。

生产者将不断产生的任务放入到队列中，如果队列满了，生产者等待。

消费者不断的从队列中取出任务解决，当队列空了，消费者等待新任务到来。

首先BlockQueue的长度我们要限制，不然如果解决者的解决能力跟不上生产者的，这个任务队列就会越来越多。

接着我们还需要限定问题解决者的个数，就是我们所谓的线程池中能同时运行的最多的线程数，如果线程数太多的话会严重影响系统的稳定性。

那么我们根据这两个参数写一个简单的线程池：

线程池：

public class ThreadPool {
	//用blockingQueue创建一个任务队列，初始化长度为5
	private BlockingQueue tasksQueue = new ArrayBlockingQueue(5);
	//定义线程池中消费者最大数量
	private int consumers = 3;
	
	//这个方法提供给所有的任务生产者，产生新的任务插入
	public void insertTask(Runnable task) throws InterruptedException{
		tasksQueue.put(task);
	}
	
	//线程池的初始化
	ThreadPool(){
                //激活消费者，等待问题到来
		for(int i=1;i<=consumers;i++){
			Solver consumer = new Solver(tasksQueue,i);
			consumer.start();
		}
	}
}

接下来定义 消费者 逻辑：

public class Solver extends Thread{
	
	//引用线程池的任务队列，消费者不断的从里面取得任务去解决
	private BlockingQueue taskQueue = null;
	
	String name;
	
	Solver(BlockingQueue tasks,int name){
		this.taskQueue = tasks;
		this.name = String.valueOf(name);
	}
	
	public void run(){
		try {
			while(true){
				//从队列中取出任务执行，注意这里用了take方法，所以如果队列空了，那么线程会等待，直到有任务来了，继续执行
				Runnable task = taskQueue.take();
				System.out.println("消费者"+name+"接收了一个任务");
				task.run();
				System.out.println("消费者"+name+"解决了一个任务");
			}
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

我们在上面的例子可以看到。

这个线程池中最大的线程数是3，就是最多只能同时有3个消费者线程执行，消费者会监视线程池的任务队列，只要队列中有任务，就会取出来执行。

接下来我们定义 生产者 的逻辑：

public class ProblemCreater {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//初始化线程池
		ThreadPool threadPool = new ThreadPool();
		
		//生成者不断产生任务
		for(int i=1;i<10;i++){
			
			//定义一个新的任务
			Runnable task = new Runnable(){
				public void run(){
					Random random = new Random();
					//随机一个数字模拟需要解决的时间
					int randomTime = Math.abs(random.nextInt())%20;
					//System.out.println("这个任务需要解决时间为："+randomTime);
					try {
						Thread.sleep(randomTime*1000);
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
				}
			};
			//将问题插入到线程池任务队列中
			threadPool.insertTask(task);
			System.out.println("插入新的任务"+i);
		}
	}

}

到此我们已经实现好了一个非常简单的线程池，将线程的创建与执行过程分离开，而不是将线程的生命周期管理和任务的执行过程绑定在一起，如果只是想简单的丢一个任务进去执行，我们只需要将任务的执行过程封装到一个Runnable接口中就可以了。而对于那些需要返回结果的任务，我们可以将其封装到Callable接口里面。

当然java线程池比我们自己写的这个高大上很多，在以后的篇幅中，我们再做具体研究。