Java自定义线程池Demo

在Java中，线程池是一种非常有用的工具，它可以帮助我们管理线程的创建和销毁，提高程序的性能和稳定性。在本文中，我们将通过一个简单的示例来演示如何自定义一个线程池，并使用流程图和甘特图来展示线程池的工作原理和执行流程。

1. 线程池的基本概念

线程池是一种线程使用的模式，通过重复使用线程来执行任务，而不是为每个任务创建和销毁线程。线程池可以减少线程创建和销毁的开销，提高程序的性能。

2. 自定义线程池的步骤

下面是一个自定义线程池的示例，包括以下几个步骤：

  1. 定义一个线程池类，继承自ThreadPoolExecutor类。
  2. 重写beforeExecute和afterExecute方法，用于在任务执行前后进行一些操作。
  3. 使用execute方法提交任务到线程池。

2.1 定义线程池类

public class CustomThreadPool extends ThreadPoolExecutor {

    public CustomThreadPool(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
        super(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue);
    }

    @Override
    protected void beforeExecute(Thread t, Runnable r) {
        System.out.println("线程 " + t.getName() + " 正在执行任务 " + r.toString());
    }

    @Override
    protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {
        System.out.println("线程 " + Thread.currentThread().getName() + " 完成执行任务 " + r.toString());
    }
}

2.2 使用线程池执行任务

public class ThreadPoolDemo {
    public static void main(String[] args) {
        CustomThreadPool threadPool = new CustomThreadPool(2, 5, 1, TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue<>(10));

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            threadPool.execute(new Task("任务 " + (i + 1)));
        }

        threadPool.shutdown();
    }
}

class Task implements Runnable {
    private String name;

    public Task(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(name + " 正在执行");
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(name + " 执行完成");
    }
}

3. 线程池的工作原理

下面是一个线程池的流程图，展示了线程池的工作原理：

flowchart TD
    A[任务提交] --> B[检查核心线程池是否空闲]
    B -->|是| C[使用核心线程执行任务]
    B -->|否| D[检查工作队列是否已满]
    D -->|是| E[增加非核心线程执行任务]
    D -->|否| F[将任务放入工作队列]
    E --> G[线程执行完毕]
    G --> H[检查是否需要销毁非核心线程]
    H -->|是| I[销毁线程]
    H -->|否| J[线程返回核心线程池]
    F --> K[核心线程从工作队列获取任务]
    K --> L[线程执行任务]
    L --> G

4. 线程池的执行流程

下面是一个甘特图，展示了线程池执行任务的流程：

gantt
    title 线程池执行任务流程
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    axisFormat  %H:%M
    section 任务1
    任务1.1    :done,    des1, 2023-04-08, 60
    任务1.2    :active,  des2, after des1, 30
    任务1.3    :         des3, after des2, 90
    section 任务2
    任务2.1    :done,    des4, 2023-04-08, 20
    任务2.2    :         des5, after des1, 120

5. 结语

通过本文的示例和分析，我们可以看到自定义线程池是一种非常有用的技术，可以帮助我们更有效地管理线程资源。在实际开发中，我们可以根据具体的需求来自定义线程池的参数和行为，以满足不同的性能和稳定性要求。希望本文对您有所帮助，感谢您的阅读。