什么是线程池?
总归为:池化技术 ---》数据库连接池 缓存架构 缓存池 线程池 内存池,连接池,这种思想演变成缓存架构技术--->JDK设计思想有千丝万缕的联系
首先我们从最核心的ThreadPoolExecutor类中的方法讲起,然后再讲述它的实现原理,接着给出了它的使用示例,最后讨论了一下如何合理配置线程池的大小。
Java 中的 ThreadPoolExecutor 类
java.uitl.concurrent.ThreadPoolExecutor 类是线程池中最核心的一个类,因此如果要透彻地了解Java 中的线程池,必须先了解这个类。下面我们来看一下 ThreadPoolExecutor 类的具体实现源码。
在 ThreadPoolExecutor 类中提供了四个构造方法:
从上面的代码可以得知,ThreadPoolExecutor 继承了 AbstractExecutorService 类,并提供了四个构造器,事实上,通过观察每个构造器的源码具体实现,发现前面三个构造器都是调用的第四个构造器进行的初始化工作。
下面解释下一下构造器中各个参数的含义:
corePoolSize:核心池的大小,这个参数跟后面讲述的线程池的实现原理有非常大的关系。在创建了线程池后,默认情况下,线程池中并没有任何线程,而是等待有任务到来才创建线程去执行任务,除非调用了prestartAllCoreThreads() 或者 prestartCoreThread()方法,从这 2 个方法的名字就可以看出,是预创建线程的意思,即在没有任务到来之前就创建 corePoolSize 个线程或者一个线程。默认情况下,在创建了线程池后,线程池中的线程数为0,当有任务来之后,就会创建一个线程去执行任务,当线程池中的线程数目达到 corePoolSize 后,就会把到达的任务放到缓存队列当中;
maximumPoolSize:线程池最大线程数,这个参数也是一个非常重要的参数,它表示在线程池中最多能创建多少个线程;
keepAliveTime:表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。默认情况下,只有当线程池中的线程数大于 corePoolSize 时,keepAliveTime 才会起作用,直到线程池中的线程数不大于 corePoolSize,即当线程池中的线程数大于 corePoolSize 时,如果一个线程空闲的时间达到 keepAliveTime,则会终止,直到线程池中的线程数不超过 corePoolSize。但是如果调用了 allowCoreThreadTimeOut(boolean) 方法,在线程池中的线程数不大于 corePoolSize 时,keepAliveTime 参数也会起作用,直到线程池中的线程数为0;
unit:参数 keepAliveTime 的时间单位,有 7 种取值,在 TimeUnit 类中有 7 种静态属性:
workQueue:一个阻塞队列,用来存储等待执行的任务,这个参数的选择也很重要,会对线程池的运行过程产生重大影响,一般来说,这里的阻塞队列有以下几种选择:
ArrayBlockingQueue 和 PriorityBlockingQueue 使用较少,一般使用 LinkedBlockingQueue 和 Synchronous。线程池的排队策略与 BlockingQueue 有关。
threadFactory:线程工厂,主要用来创建线程;
handler:表示当拒绝处理任务时的策略,有以下四种取值:
具体参数的配置与线程池的关系将在下一节讲述。
从上面给出的 ThreadPoolExecutor 类的代码可以知道,ThreadPoolExecutor 继承了AbstractExecutorService,我们来看一下 AbstractExecutorService 的实现:
AbstractExecutorService 是一个抽象类,它实现了 ExecutorService 接口。
我们接着看 ExecutorService 接口的实现:
而 ExecutorService 又是继承了 Executor 接口,我们看一下 Executor 接口的实现:
socket接受线程:C语言为了高并发所以选择了epoll。当程序启动的时候(g_net_update.c文件中main函数,会启动一个thread见函数create_accept_task)这个thread就处理一件事情,只管接收客户端的连接,当有连接进来的时候 通过epoll_ctl函数,把socket fd 加入到epoll里面去,epoll设置监听事件EPOLLIN | EPOLLET主要是监听的是加入到epoll中的socket是否可读(因为我的需求是客户端连上了server就会马上向server发送一份数据的)。其它的部分在主线程中处理。
主线程:是一个无线循环,epoll_wait 函数相当于把客户端的连接从epoll中拿出来(因为我们监听的是EPOLLIN | EPOLLET)说明这个时候客户端有数据发送过来)。再通过recv_buffer_from_fd 函数把客户端发送过来的数据读出来。然后其他的一切就抛给线程池去处理。
线程池:(代码中我会在池里面创建15个线程) 双向链表。加入线程就是在链表后面加一个链表项,链表的前面会一个一个被拿出来处理。主要是malloc 函数free函数,sem_wait函数sem_post的处理(sem_wait 会阻塞当值大于0是会减一,sem_post是值加一)。typedef void* (FUNC)(void arg, int index)是我们自定义的线程的逻辑处理部分,arg是参数,index是第几个线程处理(我们隐形的给每个线程都标了号),例如代码中的respons_stb_info,更加具体可以看看代码里面是怎么实现的。聪明的你也可以改掉这块的内容改成动态线程池,当某个时刻的处理比较多的时候能够动态的增加线程,而不像我代码里面的是固定的。
数据库连接池:按照我的需求在处理客户端请求数据的时候是要访问数据库的。就是一下子创建出一堆的数据连接。要访问数据库的时候先去数据库连接池中找出空闲的连接,具体可以看下代码。使用的时候可以参考下database_process.c文件(代码中数据库连接池和线程池中的个数是一样的)。这里我想说下get_db_connect_from_pool这个函数,我用了随机数,我是为了不想每次都从0开始去判断哪个连接没有用到。为了数据库连接池中的每个链接都能等概率的使用到,具体的还是可以看下代码的实现。
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