手写线程池以及个人思考

以你之姓@ 2024-04-20 09:57 69阅读 0赞

**目录**

前言

代码

详解

构造

线程协调

看下源码注解

思考

正确处理IllegalMonitorStateException错误

优化之处

--------------------

# 前言 #

网上各种手撕线程池的demo很多，这个也是参照网上的demo，但是在细节上稍加优化，从中也可以掌握线程之间的通讯方法。

# 代码 #

package com.example.demo;
    
    import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    import java.util.concurrent.BlockingQueue;
    import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
    
    /**
     * Created on 2019/9/20.
     *
     * @author yangsen
     */
    @Slf4j
    public class MyThreadExcutor {
    
        /**
         * 核心数量
         */
        private static int CORENUMBER = 5;
    
        /**
         * 工作线程
         */
        private List<Worker> workers = null;
    
        /**
         * 阻塞任务队列
         */
        private static final BlockingQueue<Thread> queue = new LinkedBlockingQueue<>();
    
        public MyThreadExcutor() {
            init(CORENUMBER);
        }
    
        /**
         * 带参数构造函数
         *
         * @param poolSize 核心线程数
         */
        public MyThreadExcutor(int poolSize) {
            if (poolSize < 0) {
                poolSize = CORENUMBER;
            }
            init(poolSize);
        }
    
        /**
         * 初始化
         *
         * @param poolSize poolSize
         */
        private void init(int poolSize) {
            this.workers = new ArrayList<>(poolSize);
            CORENUMBER = poolSize;
            initWork(CORENUMBER);
        }
    
        /**
         * 初始化核心线程
         *
         * @param size 核心线程数
         */
        private void initWork(int size) {
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                Worker worker = new Worker();
                Thread thread = new Thread(worker);
                thread.start();
                workers.add(worker);
            }
        }
    
        public void execute(Thread thread) {
            if (thread != null) {
                //唤醒队列
                synchronized (workers) {
                    queue.add(thread);
                    workers.notifyAll();
                }
            }
        }
    
        public void shutDown() {
            for (Worker worker : workers) {
                worker.shutDown();
            }
        }
    
        class Worker implements Runnable {
    
            /**
             * 线程运行状态
             */
            private volatile boolean running = true;
    
            @Override
            public void run() {
                synchronized (workers) {
                    while (running && queue.isEmpty()) {
                        try {
                            workers.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            log.error("暂停线程队列失败:{}", e);
                            Thread.currentThread().interrupt();
                            return;
                        }
                    }
    
                    while (running && !queue.isEmpty()) {
                        Thread thread = queue.poll();
                        thread.run();
                        try {
                            workers.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            log.error("暂停线程队列失败:{}", e);
                            Thread.currentThread().interrupt();
                            return;
                        }
                    }
                }
            }
    
            public void shutDown() {
                running = false;
            }
    
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            MyThreadExcutor excutor = new MyThreadExcutor();
            for (int i = 0; i < 30; i++) {
                Thread thread = new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        System.out.println("线程:" + Thread.currentThread().getName() + "执行相关业务逻辑");
                    }
                });
                if (i % 10 == 0) {
                    System.out.println("休眠2秒......");
                    Thread.sleep(2000);
                }
                excutor.execute(thread);
            }
        }
    
    }

# 详解 #

很多demo都省略了最大线程数跟新建线程的对比，还有缓冲队列，以及线程池的拒绝策略。

## 构造 ##

大同小异：

*  一个List或者set的核心线程队列（进行获取线程进行执行）
 *  参数：核心线程数，以及核心线程的状态（shutdown时进行标识）jdk的线程池也一样会根据状态来进行判断执行相应的逻辑
 *  另一个就是储存线程的队列，跟我们jdk线程池的缓冲队列有所不同，这里是所有要执行的线程。

# 线程协调 #

当储存线程的队列为空的时候，需要进行阻塞。当有线程进来时，需要进行唤醒

自然想到Thread.currentThread().wait()，但是它实际也是调用Object的wait方法。

## 看下源码注解 ##

IllegalMonitorStateException

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODMzNjY1OA_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

大概意思：如果这个线程没有拥有对象的监视器将会报这个错误。

## 思考 ##

为啥会有这种要求呢？没有对象的监视器，调用Object相关方法就会报错？

我们可以看到这些方法像wait,notifyAll,notify等等都是线程之间的通讯，再看下获取对象锁的作用，不就是原子性吗？举个栗子：A修改对象为等待，那么这时A任务对象处于等待状态,B改了对象唤醒状态，但是A还是认为对象是等待状态这就对A接下来的逻辑有影响了。

所以说通过获取对象的监视器来保证线程之间的协调是正常的，这只是个人的思考，如有不妥请多指教。

Thread.currentThread().wait()实际是执行Object的方法，所以我们需要写成  **特定对象.wait()**

接下来是处理IllegalMonitorStateException错误

# 正确处理IllegalMonitorStateException错误 #

先从栗子看起：

synchronized (workers) {
                    queue.add(thread);
                    workers.notifyAll();
                }

上面这样是不会报错的。

synchronized 就是获取相应对象的锁，也可以理解为监视器

# 优化之处 #

像网上其他demo都是可以执行就ojk了，但是跟线程池还是有差别的，就是执行完任务就结束了，不会说等待新的线程加入（接客，西西）

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODMzNjY1OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

逻辑：核心线程是开启的，线程队列是空的时候就行等待。如果说线程状态开启，而线程队列不为空，这拿到一个线程，就行执行。执行完它的任务就完了吗？**不然** 这里就是**优化**的地方。让它继续等下一个线程的加入。这里还能继续优化，就是判断queue是否为空，不为空的时候继续执行接下来的操作。为空的时候才进行等待。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODMzNjY1OA_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/18/28187f2b25d449d9b4fbe6a809fa396d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODMzNjY1OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/18/30475786c72748c4a0a8554875409ab5.png