1、線程池技術(shù)的簡(jiǎn)單概括

       對(duì)于服務(wù)端的程序，經(jīng)常面對(duì)的是客戶端傳入的短小（執(zhí)行時(shí)間短、工作內(nèi)容較為單一）任務(wù)，需要服務(wù)端快速處理并返回結(jié)果。如果服務(wù)端每次接受到一個(gè)任務(wù)，創(chuàng)建一個(gè)線程，然后進(jìn)行執(zhí)行，這在原型階段是個(gè)不錯(cuò)的選擇，但是面對(duì)成千上萬(wàn)的任務(wù)遞交進(jìn)服務(wù)器時(shí)，如果還是采用一個(gè)任務(wù)一個(gè)線程的方式，那么將會(huì)創(chuàng)建數(shù)以萬(wàn)記的線程，這不是一個(gè)好的選擇。因?yàn)檫@會(huì)使操作系統(tǒng)頻繁的進(jìn)行線程上下文切換，無(wú)故增加系統(tǒng)的負(fù)載，而線程的創(chuàng)建和消亡都是需要耗費(fèi)系統(tǒng)資源的，也無(wú)疑浪費(fèi)了系統(tǒng)資源。

       線程池技術(shù)能夠很好地解決這個(gè)問(wèn)題，它預(yù)先創(chuàng)建了若干數(shù)量的線程，并且不能由用戶直接對(duì)線程的創(chuàng)建進(jìn)行控制，在這個(gè)前提下重復(fù)使用固定或較為固定數(shù)目的線程來(lái)完成任務(wù)的執(zhí)行。這樣做的好處是，一方面，消除了頻繁創(chuàng)建和消亡線程的系統(tǒng)資源開(kāi)銷，另一方面，面對(duì)過(guò)量任務(wù)的提交能夠平緩的劣化。

2、簡(jiǎn)單的線程池接口定義

     客戶端可以通過(guò)execute(Job)方法將Job提交入線程池執(zhí)行，而客戶端自身不用等待Job的執(zhí)行完成。除了execute(Job)方法以外，線程池接口提供了增大/減少工作者線程以及關(guān)閉線程池的方法。這里工作者線程代表著一個(gè)重復(fù)執(zhí)行Job的線程，而每個(gè)由客戶端提交的Job都將進(jìn)入到一個(gè)工作隊(duì)列中等待工作者線程的處理。

public interface ThreadPool<Job extends Runnable> {	// 執(zhí)行一個(gè)Job，這個(gè)Job需要實(shí)現(xiàn)Runnable	void execute(Job job);	// 關(guān)閉線程池銷毀線程池,該方法保證在所有任務(wù)都完成的情況下才銷毀所有線程，否則等待任務(wù)完成才銷毀  	void shutdown();	// 增加工作者線程	void addWorkers(int num);	// 減少工作者線程	void removeWorker(int num);	// 得到正在等待執(zhí)行的任務(wù)數(shù)量	int getJobSize();	// 獲得當(dāng)前線程池中線程的個(gè)數(shù)	int getThreadSize();}
3、線程池接口的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)
import java.util.LinkedList;import java.util.List;import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;public class DefaultThreadPool<Job extends Runnable> implements ThreadPool<Job> {	// 線程池最大限制數(shù)	PRivate static final int MAX_WORKER_NUMBERS = 10;	// 線程池默認(rèn)的數(shù)量	private static final int DEFAULT_WORKER_NUMBERS = 5;	// 線程池最小的數(shù)量	private static final int MIN_WORKER_NUMBERS = 1;	// 這是一個(gè)工作列表，將會(huì)向里面插入工作	private final LinkedList<Job> jobs = new LinkedList<Job>();	// 工作者列表	private List<Worker> workers = new LinkedList<Worker>();	// 工作者線程的數(shù)量	private int workerNum = DEFAULT_WORKER_NUMBERS;	// 線程編號(hào)生成	private AtomicLong threadNum = new AtomicLong();	public DefaultThreadPool() {		initializeWokers(DEFAULT_WORKER_NUMBERS);	}	public DefaultThreadPool(int num) {		workerNum = num > MAX_WORKER_NUMBERS ? MAX_WORKER_NUMBERS				: num < MIN_WORKER_NUMBERS ? MIN_WORKER_NUMBERS : num;		initializeWokers(workerNum);	}	public void execute(Job job) {		if (job != null) {			// 添加一個(gè)工作，然后進(jìn)行通知			synchronized (jobs) {				jobs.addLast(job);				jobs.notify();			}		}	}	public void shutdown() {		// 如果還有任務(wù)沒(méi)執(zhí)行完成，就先睡會(huì)吧		while (!jobs.isEmpty()) {			try {				Thread.sleep(10);			} catch (InterruptedException e) {				e.printStackTrace();			}		}		for (Worker worker : workers) {			worker.shutdown();			worker = null;		}		workers = null;		// for (int i = 0; i < workers.size(); i++) {		// workers.get(i).shutdown();		// }		// for (int i = 0; i < workers.size() + 1; i++) {		// workers.get(i) = null;		// }		jobs.clear();// 清空任務(wù)隊(duì)列	}	public void addWorkers(int num) {		synchronized (jobs) {			// 限制新增的Worker數(shù)量不能超過(guò)最大值			if (num + this.workerNum > MAX_WORKER_NUMBERS) {				num = MAX_WORKER_NUMBERS - this.workerNum;			}			initializeWokers(num);			this.workerNum += num;		}	}	public void removeWorker(int num) {		synchronized (jobs) {			if (num >= this.workerNum) {				throw new IllegalArgumentException("beyond workNum");			}			// 按照給定的數(shù)量停止Worker			int count = 0;			while (count < num) {				Worker worker = workers.get(count);				if (workers.remove(worker)) {					worker.shutdown();					count++;				}			}			this.workerNum -= count;		}	}	public int getJobSize() {		return jobs.size();	}	// 初始化線程工作者	private void initializeWokers(int num) {		for (int i = 0; i < num; i++) {			Worker worker = new Worker();			workers.add(worker);			Thread thread = new Thread(worker, "ThreadPool-Worker-"					+ threadNum.incrementAndGet());			thread.start();		}	}	// 工作者，負(fù)責(zé)消費(fèi)任務(wù)	class Worker implements Runnable {		// 該工作線程是否有效，用于結(jié)束該工作線程		private volatile boolean running = true;		/*		 * 關(guān)鍵所在啊，如果任務(wù)隊(duì)列不空，則取出任務(wù)執(zhí)行，若任務(wù)隊(duì)列空，則等待		 */		@Override		public void run() {			Runnable job = null;			while (running) {				synchronized (jobs) {					// 線程還在運(yùn)行					// 并且，如果工作者列表是空的，那么就wait					while (running && jobs.isEmpty()) { // 隊(duì)列為空						try {							jobs.wait(20);						} catch (InterruptedException ex) {							// 感知到外部對(duì)WorkerThread的中斷操作，返回							Thread.currentThread().interrupt();							return;						}					}					if (!jobs.isEmpty())						job = jobs.remove(0);// 取出任務(wù)				}				if (job != null) {					job.run(); // 執(zhí)行任務(wù)				}				// 釋放資源				job = null;			}		}		// 停止工作，讓該線程自然執(zhí)行完run方法，自然結(jié)束		public void shutdown() {			running = false;		}	}	@Override	public int getThreadSize() {		return workerNum;	}}
4、線程池的實(shí)現(xiàn)分析
        從線程池的實(shí)現(xiàn)可以看到，當(dāng)客戶端調(diào)用execute(Job)方法時(shí)，會(huì)不斷地向任務(wù)列表jobs中添加Job，而每個(gè)工作者線程會(huì)不斷地從jobs上取出一個(gè)Job進(jìn)行執(zhí)行，當(dāng)jobs為空時(shí)，工作者線程進(jìn)入等待狀態(tài)。添加一個(gè)Job后，對(duì)工作隊(duì)列jobs調(diào)用了其notify()方法，而不是notifyAll()方法，因?yàn)槟軌虼_定有工作者線程被喚醒，這時(shí)使用notify()方法將會(huì)比notifyAll()方法獲得更小的開(kāi)銷（避免將等待隊(duì)列中的線程全部移動(dòng)到阻塞隊(duì)列中）。       可以看到，線程池的本質(zhì)就是使用了一個(gè)線程安全的工作隊(duì)列連接工作者線程和客戶端線程，客戶端線程將任務(wù)放入工作隊(duì)列后便返回，而工作者線程則不斷地從工作隊(duì)列上取出工作并執(zhí)行。當(dāng)工作隊(duì)列為空時(shí)，所有的工作者線程均等待在工作隊(duì)列上，當(dāng)有客戶端提交了一個(gè)任務(wù)之后會(huì)通知任意一個(gè)工作者線程，隨著大量的任務(wù)被提交，更多的工作者線程會(huì)被喚醒。
5、測(cè)試代碼
    5.1  要執(zhí)行的任務(wù)
public class MyJob implements Runnable {	private int age;	public MyJob(int age) {		this.age = age;	}	@Override	public void run() {		System.out.println(age);	}}
    5.2  測(cè)試代碼 
public class TestThreadPool {	public static void main(String[] args) {		// 初始化線程池個(gè)數(shù)		ThreadPool<Runnable> threadPool = new DefaultThreadPool<Runnable>(2);		// 提交任務(wù)		threadPool.execute(new MyJob(3));		threadPool.execute(new MyJob(4));		threadPool.execute(new MyJob(5));		// 銷毀線程池		threadPool.shutdown();	}}
6、參考的書(shū)籍
Java并發(fā)編程的藝術(shù)
7、代碼參考地址
https://git.oschina.net/baowei/MyThreadPool