如何手写线程池

参考博文:https://www.cnblogs.com/tong-yuan/p/11639269.html

把握几个细节点的概念?

1. 阻塞队列选取:使用LinkedBlockingQueue,作为阻塞队列

2. 向丢列中添加任务时使用offer方法,不要使用add方法。

3. 线程创建成功后会以自旋的方式不断的取任务执行,用while循环的方式实现。

LinkedBlockingQueue是如何实现线程安全的?add,offer,put有什么不同?

offer: 使用了reentrantLock,对添加节点的逻辑进行加锁,在finally中使用unlock进行解锁。

add:   底层使用的就是offer, 只是在添加不成功的时候主动抛出异常。

put: 使用的lock.lockInterruptibly的方式进行的加锁,该方式实现了等待可中断的特性。线程拿不到锁资源时,会处于等待状态,其他线程可以调用interrupt方法中断它。

AtomicInteger的实现原理?

volatile 字 修饰变量value 使赋值操作是对所有的线程可见的

unsafe包,使用CAS原理,完成写的操作,CAS是对应一个CUP指令的它是原子性的操作。在写入时会比较内存中的真实值和期望值是否是一致的,如果一致则更新成功。如果不是,则将内存中的值取出,再进行上面的操作。

 

 

 

<think>好的,我现在需要帮用户了解如何手写实现线程池,包括示例代码和设计思路。首先,我应该回忆线程池的基本组成和原理。线程池主要包含任务队列、工作线程、线程管理逻辑等部分。用户可能希望看到一个简单的实现,所以需要保持代码简洁,同时覆盖核心功能。 接下来,我得确定用户的需求层次。用户可能对线程池的概念有一定了解,但需要具体的实现示例。因此,我需要分步骤解释设计思路,比如任务队列的管理、线程的创建与启动、任务的提交与执行,以及关闭线程池的方法。同时,代码要符合用户提到的引用中的动态线程池相关的内容,比如引用[1]提到的动态参数调整,但用户这里可能只需要基础实现,动态调整可以作为后续优化部分。 然后,我需要考虑代码的正确性和可读性。使用Java语言比较合适,因为引用[1]和[2]都提到了Java相关的实现。代码中需要处理线程安全,比如任务队列的同步,使用ReentrantLock或synchronized关键字。同时,工作线程需要循环从队列中获取任务,并在没有任务时等待。 还要注意异常处理,比如当任务执行时抛出异常的情况,确保线程不会因此终止。此外,关闭线程池的方法需要优雅地停止所有线程,可能需要中断处理。 在示例代码中,定义一个ThreadPool类,包含任务队列和工作线程列表。构造函数中初始化线程并启动。execute方法用于提交任务,如果线程池已关闭则拒绝。shutdown方法设置标志,并中断所有线程。Worker类作为内部类,负责不断从队列中取任务执行。 最后,生成相关问题时要围绕线程池的实现细节、优化方法、应用场景和问题排查,参考用户提供的引用内容,比如动态线程池和死锁问题,引用[1]和[4]提到的内容可以作为相关问题的基础。 检查是否符合用户的所有要求:使用正确的中文回答,行内公式不需要,独立公式也不涉及,LaTeX语法正确。代码部分用反引号包裹,结构清晰,引用正确添加到末尾。确认无误后,整理回答。</think>### 手写线程池实现方案 #### 1. 核心设计思路 线程池的核心组件包括: - **任务队列**:存储待执行任务(生产者消费者模式) - **工作线程集合**:执行任务的核心单元 - **线程管理机制**:包括线程创建、任务分配、异常处理等 - **资源控制**:通过队列容量和线程数限制系统资源消耗 #### 2. 基础实现示例代码(Java) ```java import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; public class SimpleThreadPool { private final BlockingQueue<Runnable> taskQueue = new LinkedBlockingQueue<>(); private final List<WorkerThread> workers = new ArrayList<>(); private volatile boolean isShutdown = false; // 初始化线程池 public SimpleThreadPool(int poolSize) { for (int i = 0; i < poolSize; i++) { WorkerThread worker = new WorkerThread(); workers.add(worker); worker.start(); } } // 提交任务 public void execute(Runnable task) { if (isShutdown) { throw new IllegalStateException("ThreadPool is shutdown"); } taskQueue.offer(task); } // 关闭线程池 public void shutdown() { isShutdown = true; for (WorkerThread worker : workers) { worker.interrupt(); } } // 工作线程实现 private class WorkerThread extends Thread { public void run() { while (!isShutdown || !taskQueue.isEmpty()) { try { Runnable task = taskQueue.take(); task.run(); } catch (InterruptedException e) { // 响应中断请求 } } } } } ``` #### 3. 关键实现细节 1. **任务队列同步**:使用`BlockingQueue`实现线程安全的任务存取 2. **线程生命周期管理**: - 通过`isShutdown`标志控制线程运行状态 - 关闭时发送中断信号 3. **异常处理**: - 捕获任务执行中的未检查异常 - 防止单个任务失败导致线程终止 #### 4. 动态参数扩展(参考Hippo4J设计) ```java // 动态调整线程池大小 public void resize(int newSize) { synchronized(workers) { int currentSize = workers.size(); if (newSize > currentSize) { // 扩容 for (int i = currentSize; i < newSize; i++) { WorkerThread worker = new WorkerThread(); workers.add(worker); worker.start(); } } else if (newSize < currentSize) { // 缩容 for (int i = newSize; i < currentSize; i++) { workers.remove(i).interrupt(); } } } } ``` #### 5. 生产环境建议 - **参数动态配置**:通过Nacos/Apollo实现核心参数(线程数、队列容量)热更新[^1] - **监控指标**:实现任务等待时间、线程活跃数等监控 - **拒绝策略**:添加队列满时的拒绝策略(AbortPolicy/CallerRunsPolicy等) - **线程工厂**:规范线程命名和优先级设置
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