线程池

线程池的作用:

　　线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。
　　根据系统的环境情况，可以自动或手动设置线程数量，达到运行的最佳效果；少了浪费了系统资源，多了造成系统拥挤效率不高。用线程池控制线程数量，其他线程排队等候。一个任务执行完毕，再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程，线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时，如果线程池中有等待的工作线程，就可以开始运行了；否则进入等待队列。

为什么要用线程池:

1. 减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务
2. 可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后死机);

package com.thread;

import java.util.LinkedList;

//线程池
public class ThreadPool extends ThreadGroup {
    private boolean isClosed = false; // 线程池是否关闭
    private LinkedList workQueue; // 工作队列
    private final static int threadPoolID = 1; // 线程池的id

    public ThreadPool(int poolSize) { // poolSize 表示线程池中的工作线程的数量
        super(threadPoolID + ""); // 指定ThreadGroup的名称
        setDaemon(true); // 继承到的方法，设置是否守护线程池
        workQueue = new LinkedList(); // 创建工作队列
        for (int i = 0; i < poolSize; i++) {
            new WorkThread(i).start(); // 创建并启动工作线程,线程池数量是多少就创建多少个工作线程
        }
    }

    /** 向工作队列中加入一个新任务,由工作线程去执行该任务 */
    public synchronized void execute(Runnable task) {
        if (isClosed) {
            throw new IllegalStateException();
        }
        if (task != null) {
            workQueue.add(task);// 向队列中加入一个任务
            notify(); // 唤醒一个正在getTask()方法中待任务的工作线程
        }
    }

    /** 从工作队列中取出一个任务,工作线程会调用此方法 */
    private synchronized Runnable getTask(int threadid)
            throws InterruptedException {
        while (workQueue.size() == 0) {
            if (isClosed)
                return null;
            System.out.println("工作线程" + threadid + "等待任务...");
            wait(); // 如果工作队列中没有任务,就等待任务
        }
        System.out.println("工作线程" + threadid + "开始执行任务...");
        return (Runnable) workQueue.removeFirst(); // 反回队列中第一个元素,并从队列中删除
    }

    /** 关闭线程池 */
    public synchronized void closePool() {
        if (!isClosed) {
            waitFinish(); // 等待工作线程执行完毕
            isClosed = true;
            workQueue.clear(); // 清空工作队列
            interrupt(); // 中断线程池中的所有的工作线程,此方法继承自ThreadGroup类
        }
    }

    /** 等待工作线程把所有任务执行完毕 */
    public void waitFinish() {
        synchronized (this) {
            isClosed = true;
            notifyAll(); // 唤醒所有还在getTask()方法中等待任务的工作线程
        }
        Thread[] threads = new Thread[activeCount()]; // activeCount()
                                                        // 返回该线程组中活动线程的估计值。
        int count = enumerate(threads); // enumerate()方法继承自ThreadGroup类，根据活动线程的估计值获得线程组中当前所有活动的工作线程
        for (int i = 0; i < count; i++) { // 等待所有工作线程结束
            try {
                threads[i].join(); // 等待工作线程结束
            } catch (InterruptedException ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * 内部类,工作线程,负责从工作队列中取出任务,并执行
     */
    private class WorkThread extends Thread {
        private int id;

        public WorkThread(int id) {
            // 父类构造方法,将线程加入到当前ThreadPool线程组中
            super(ThreadPool.this, id + "");
            this.id = id;
        }

        public void run() {
            while (!isInterrupted()) { // isInterrupted()方法继承自Thread类，判断线程是否被中断
                Runnable task = null;
                try {
                    task = getTask(id); // 取出任务
                } catch (InterruptedException ex) {
                    ex.printStackTrace();
                }
                // 如果getTask()返回null或者线程执行getTask()时被中断，则结束此线程
                if (task == null)
                    return;

                try {
                    task.run(); // 运行任务
                } catch (Throwable t) {
                    t.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ThreadPool threadPool = new ThreadPool(3); // 创建一个有个3工作线程的线程池
        Thread.sleep(500); // 休眠500毫秒,以便让线程池中的工作线程全部运行
        // 运行任务
        for (int i = 0; i <= 5; i++) { // 创建6个任务
            threadPool.execute(createTask(i));
        }
        threadPool.waitFinish(); // 等待所有任务执行完毕
        threadPool.closePool(); // 关闭线程池

    }

    private static Runnable createTask(final int taskID) {
        return new Runnable() {
            public void run() {
                // System.out.println("Task" + taskID + "开始");
                System.out.println("Hello world");
                // System.out.println("Task" + taskID + "结束");
            }
        };
    }

}