手写线程池实战：从原理到实现，深入理解线程池工作机制

原创已于 2025-03-03 19:47:23 修改 · 951 阅读

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#java #开发语言

于 2025-03-03 19:46:33 首次发布

🚀 手写线程池实战：从原理到实现，深入理解线程池工作机制

📌 本文参考B站技术视频《Java手写线程池实战》的核心思路实现，结合代码解析线程池设计思想

一、为什么需要线程池？🤔

在多线程编程中，频繁创建/销毁线程会产生大量性能开销。线程池通过✨ 线程复用 和 🎯 任务队列管理 机制，实现了：

🛠️ 降低资源消耗
⚡ 提高响应速度
📊 增强可管理性

二、线程池核心参数解析🔍

public class MyThreadPool {
    private final int corePoolSize;    // 🧠 核心线程数
    private final int maxSize;        // 🚀 最大线程数
    private final int timeout;        // ⏳ 非核心线程空闲超时
    private final TimeUnit timeUnit;  // ⏰ 时间单位
    private final BlockingQueue<Runnable> blockingQueue; // 📦 任务队列
    private final RejectHandle rejectHandle; // 🚧 拒绝策略
}

参数	作用说明
corePoolSize	长期存活的线程数量，即使处于空闲状态
maxSize	允许创建的最大线程数
timeout	非核心线程空闲等待时间（超时后自动销毁）
blockingQueue	任务缓存队列（推荐使用有界队列）
rejectHandle	队列满时的拒绝策略

三、实现线程池的关键步骤🔨

3.1 任务提交逻辑📤

3.2 核心线程实现💪

class CoreThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        while (true) { // ♻️ 永久运行
            try {
                Runnable task = blockingQueue.take();
                task.run(); // 🏃♂️立即执行任务
            } catch (InterruptedException e) {
                // ⚠️处理中断异常
            }
        }
    }
}

3.3 非核心线程实现⏳

3.4 拒绝策略示例🚨

// 直接丢弃策略实现
public class DiscardRejectHandle implements RejectHandle {
    @Override
    public void reject(Runnable command, MyThreadPool threadPool) {
        System.out.println("❌ 任务被丢弃: " + command);
    }
}

其他常见拒绝策略：

🔥 AbortPolicy：抛出RejectedExecutionException
👨💻 CallerRunsPolicy：由提交线程自己执行任务
🗑️ DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最旧的任务

四、测试验证🔬

public static void main(String[] args) {
    MyThreadPool pool = new MyThreadPool(3, 5, 1, TimeUnit.SECONDS, 
        new ArrayBlockingQueue<>(2), new DiscardRejectHandle());
    
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        int taskId = i;
        pool.execute(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1000); // 😴模拟任务执行
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
                    + " ✅ 执行任务-" + taskId);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace(); // ⚠️异常处理
            }
        });
    }
}

执行结果特征：

五、与JDK线程池对比⚖️

特性	手写线程池	ThreadPoolExecutor
线程分类	核心/临时线程	核心/非核心线程
队列策略	必须显式指定	支持多种队列类型
拒绝策略	需自定义实现	内置4种标准策略
线程回收	简单超时机制	支持灵活配置
状态管理	未实现	完整生命周期管理（RUNNING/SHUTDOWN等）