JAVA线程池的简单实现及优先级设置[转]

本文介绍线程池的基本原理及其简单实现模型。通过创建并维护一定数量的线程,线程池能够有效减少创建线程带来的系统资源损耗。文中提供了一个包含不同优先级线程的Java线程池实现示例。

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 我们大家都知道,在处理多线程服务并发时,由于创建线程需要占用很多的系统资源,所以为了避免这些不必要的损耗,通常我们采用线程池来解决这些问题。

  线程池的基本原理是,首先创建并保持一定数量的线程,当需要使用线程时,我们从池中取得线程,再将需要运行的任务交给线程进行处理,当任务完成后再将其释放回池中。

  下面,我给出一个很简单的实现模型,仅供参考。


  ThreadPool.java
  package org.loon.framework.util.test;
  import java.util.LinkedList;
  import java.util.List;
  /** */ /**
  * 
  * Title: LoonFramework
  * 
  * 
  * Description:
  * 
  * 
  * Copyright: Copyright (c) 2007
  * 
  * 
  * Company: LoonFramework
  * 
  *
  * @author chenpeng
  * @email:ceponline@yahoo.com.cn
  * @version 0.1
  */
  public class ThreadPool ... {
  private static ThreadPool instance = null ;
  // 优先级低
  public static final int PRIORITY_LOW = 0 ;
  // 普通
  public static final int PRIORITY_NORMAL = 1 ;
  // 高
  public static final int PRIORITY_HIGH = 2 ;
  // 用以保存空闲连接
  private List[] _idxThreads;
  // 关闭
  private boolean _shutdown = false ;
  // 线程数量
  private int _threadCount = 0 ;
  // debug信息是否输出
  private boolean _debug = false ;
  /** */ /**
  * 返回ThreadPool实例
  *
  * @return
  */
  public static ThreadPool getInstance() ... {
  if (instance == null ) ... {
  instance = new ThreadPool();
  }
  return instance;
  }
  // 初始化线程list
  private ThreadPool() ... {
  this ._idxThreads = new List[] ... { new LinkedList(), new LinkedList(),
  new LinkedList() } ;
  this ._threadCount = 0 ;
  }
  /** */ /**
  * 同步方法,完成任务后将资源放回线程池中
  * @param repool
  */
  protected synchronized void repool(Pooled repool) ... {
  if ( this ._shutdown) ... {
  if ( this ._debug) ... {
  System.out.println( " ThreadPool.repool():重设中…… " );
  }
  // 优先级别判定
  switch (repool.getPriority()) ... {
  case Thread.MIN_PRIORITY:
  this ._idxThreads[PRIORITY_LOW].add(repool);
  break ;
  case Thread.NORM_PRIORITY:
  this ._idxThreads[PRIORITY_NORMAL].add(repool);
  break ;
  case Thread.MAX_PRIORITY:
  this ._idxThreads[PRIORITY_HIGH].add(repool);
  break ;
  default :
  throw new IllegalStateException( " 没有此种级别 " );
  }
  // 通知所有线程
  notifyAll();
  } else ... {
  if ( this ._debug) ... {
  System.out.println( " ThreadPool.repool():注销中…… " );
  }
  repool.shutDown();
  }
  if ( this ._debug) ... {
  System.out.println( " ThreadPool.repool():完成 " );
  }
  }
  public void setDebug( boolean debug) ... {
  this ._debug = debug;
  }
  public synchronized void shutDown() ... {
  this ._shutdown = true ;
  if ( this ._debug) ... {
  System.out.println( " ThreadPool.shutDown():关闭中…… " );
  }
  for ( int index = 0 ;index <= PRIORITY_NORMAL;index ++ ) ... {
  List threads = this ._idxThreads[index];
  for ( int threadIndex = 0 ;threadIndex < threads.size();threadIndex ++ ) ... {
  Pooled idleThread = (Pooled)threads.get(threadIndex);
  idleThread.shutDown();
  }
  }
  notifyAll();
  }
  /** */ /**
  * 以指定的优先级启动线程
  * @param target
  * @param priority
  */
  public synchronized void start(Runnable target, int priority) ... {
  Pooled thread = null ;
  List idleList = this ._idxThreads[priority];
  int idleSize = idleList.size();
  if (idleSize > 0 ) ... {
  int lastIndex = idleSize - 1 ;
  thread = (Pooled)idleList.get(lastIndex);
  idleList.remove(idleList);
  thread.setTarget(target);
  } else ... {
  this ._threadCount ++ ;
  thread = new Pooled(target, " Pooled-> " + this ._threadCount, this );
  switch (priority) ... {
  case PRIORITY_LOW:
  thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
  break ;
  case PRIORITY_NORMAL:
  thread.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
  break ;
  case PRIORITY_HIGH:
  thread.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
  break ;
  default :
  thread.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
  }
  // 启动
  thread.start();
  }
  }
  /** */ /**
  * 返回线程数量
  *
  * @return
  */
  public int getThreadsCount() ... {
  return this ._threadCount;
  }
  }
  Pooled.java:
  package org.loon.framework.util.test;
  /** */ /**
  * 
  * Title: LoonFramework
  * 
  * 
  * Description:
  * 
  * 
  * Copyright: Copyright (c) 2007
  * 
  * 
  * Company: LoonFramework
  * 
  *
  * @author chenpeng
  * @email:ceponline@yahoo.com.cn
  * @version 0.1
  */
  public class Pooled extends Thread ... {
  private ThreadPool _pool;
  private Runnable _target;
  private boolean _shutdown = false ;
  private boolean _idle = false ;
  public Pooled(Runnable target) ... {
  super (target);
  }
  public Pooled(Runnable target, String name) ... {
  super (target, name);
  }
  public Pooled(Runnable target, String name, ThreadPool pool) ... {
  super (name);
  this ._pool = pool;
  this ._target = target;
  }
  public Pooled(String name) ... {
  super (name);
  }
  public Pooled(ThreadGroup group, Runnable target) ... {
  super (group, target);
  }
  public Pooled(ThreadGroup group, Runnable target, String name) ... {
  super (group, target, name);
  }
  public Pooled(ThreadGroup group, String name) ... {
  super (group, name);
  }
  public Runnable getTarget() ... {
  return this ._target;
  }
  public boolean isIdle() ... {
  return this ._idle;
  }
  public void run() ... {
  while ( ! this ._shutdown) ... {
  this ._idle = false ;
  if ( this ._target != null ) ... {
  this ._target.run();
  }
  this ._idle = true ;
  try ... {
  this ._pool.repool( this );
  synchronized ( this ) ... {
  wait();
  }
  } catch (InterruptedException ex) ... {
  System.err.println(ex.getMessage());
  }
  this ._idle = false ;
  }
  }
  public synchronized void setTarget(Runnable target) ... {
  this ._target = target;
  notifyAll();
  }
  public synchronized void shutDown() ... {
  this ._shutdown = true ;
  notifyAll();
  }
  }

package org.loon.framework.util.test;
  /** */ /**
  * 
Title: LoonFramework
  * 
Description:线程池测试
  * 
Copyright: Copyright (c) 2007
  * 
Company: LoonFramework
  * @author chenpeng
  * @email:ceponline@yahoo.com.cn
  * @version 0.1
  */
  public class ThreadPoolTest ... {
  private static Runnable createRunnable( final int id) ... {
  return new Runnable() ... {
  public void run() ... {
  System.out.println( " 线程 " + id + " ,运行 " );
  try ... {
  Thread.sleep( 1000 );
  }
  catch (InterruptedException ex) ... { }
  System.out.println( " 线程 " + id + " ,结束 " );
  }
  } ;
  }
  public static void main(String[]args) ... {
  ThreadPool pool = ThreadPool.getInstance();
  pool.setDebug( true );
  for ( int i = 1 ; i <= 10 ; i ++ ) ... {
  // 根据数值,设定不同优先级
  if (i % 2 == 0 ) ... {
  pool.start(createRunnable(i), ThreadPool.PRIORITY_HIGH);
  } else ... {
  pool.start(createRunnable(i), ThreadPool.PRIORITY_LOW);
  }
  }
  System.out.println( " 线程池测试中…… " );
  System.out.println( " 线程池线程总数: " + pool.getThreadsCount());
  pool.shutDown();
  }
  }

### Java线程池设置线程优先级的方法 在Java中,虽然可以通过`setPriority()`方法为单个线程设置优先级[^1],但在使用线程池时,由于线程池中的线程通常由框架管理,因此直接调用`setPriority()`可能不会生效。这是因为线程池中的线程通常是可重用的,并且它们的生命周期不由开发者完全控制。 为了在线程池设置线程优先级,可以自定义线程工厂(Thread Factory),并通过该工厂创建具有特定优先级的线程。以下是具体实现方式: #### 自定义线程工厂并设置优先级 通过继承`ThreadPoolExecutor`类或使用`Executors.newCachedThreadPool(ThreadFactory)`方法,可以指定一个自定义的`ThreadFactory`实例来创建带有特定优先级的线程。 ```java import java.util.concurrent.*; public class CustomPriorityThreadPool { public static void main(String[] args) { // 创建一个自定义线程工厂 ThreadFactory customThreadFactory = new CustomThreadFactory(); // 使用自定义线程工厂创建线程池 ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5, customThreadFactory); // 提交任务线程池 for (int i = 0; i < 10; i++) { int taskId = i; executorService.submit(() -> { System.out.println("Task ID: " + taskId + ", Running on thread: " + Thread.currentThread().getName() + ", Priority: " + Thread.currentThread().getPriority()); }); } // 关闭线程池 executorService.shutdown(); } } // 自定义线程工厂类 class CustomThreadFactory implements ThreadFactory { @Override public Thread newThread(Runnable r) { Thread thread = new Thread(r); // 设置线程优先级 thread.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); // 或者其他优先级值 return thread; } } ``` 上述代码展示了如何通过自定义`ThreadFactory`为线程池中的每个线程设置优先级。在这个例子中,所有线程都被赋予了最高的优先级(`Thread.MAX_PRIORITY`)。可以根据实际需求调整优先级值。 --- #### 注意事项 尽管可以在Java设置线程优先级[^4],但需要注意的是,线程优先级的实际效果依赖于底层操作系统和JVM的具体实现。某些操作系统可能忽略这些优先级提示,或者仅部分支持优先级差异。因此,在设计程序时不应过分依赖线程优先级作为性能优化手段。 --- ### 总结 要在Java线程池设置线程优先级,推荐的方式是通过自定义`ThreadFactory`来创建带有所需优先级的线程。这种方法能够确保线程池中的每一个工作线程都按照预期运行在其设定优先级下。 ---
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