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本篇是對前面線程池具體實現過程的補充,實現過程可參考
線程池的實現全過程v1.0版本(手把手創(chuàng)建,看完必掌握!!!)_竹煙淮雨的博客-CSDN博客
線程池的實現v2.0(可伸縮線程池)_竹煙淮雨的博客-CSDN博客
什么是線程池
線程池是一種使用多個線程來執(zhí)行任務的機制,其中線程的數量是固定的。線程池中的線程可以通過排隊或等待的方式執(zhí)行任務,從而避免了創(chuàng)建和銷毀線程的開銷。線程池適用于大量重復的任務,這些任務可以在不同的時間點執(zhí)行,并且執(zhí)行時間很短。線程池可以提高程序的效率和性能,因為它們可以重用已經存在的線程,而不需要為每個任務創(chuàng)建新的線程。
為什么需要線程池
線程池是指在程序中預先創(chuàng)建一組線程,這些線程可以被重復利用,以減少線程創(chuàng)建和銷毀的開銷,并且可以提高多線程程序的效率。下面我們將詳細介紹為什么需要使用線程池。
- 減少線程創(chuàng)建和銷毀開銷
創(chuàng)建和銷毀線程都需要開銷,特別是對于短生命周期的線程而言,這些開銷可能比線程運行時間的開銷還要高。而使用線程池可以預先創(chuàng)建一組線程,重復利用這些線程,從而減少線程的創(chuàng)建和銷毀開銷,提高程序的效率。
?????2.提高多線程程序的效率
在多線程程序中,線程之間的切換和通信會產生額外的開銷。而使用線程池可以將任務分配給池中的線程,避免了頻繁的線程創(chuàng)建和銷毀,減少了線程間的通信開銷,從而提高了多線程程序的效率。
? ? ?3.可控制并發(fā)數
線程池可以設置最大并發(fā)數,當任務數超過最大并發(fā)數時,任務會等待,從而避免了過多的并發(fā)導致系統負載過重。
? ? ?4.更方便的任務管理
線程池中的任務可以統一管理,可以根據任務的性質進行分類和調度,并且可以方便地終止或暫停某些任務。
總之,使用線程池可以提高多線程程序的效率和可維護性,減少線程創(chuàng)建和銷毀的開銷,并可控制并發(fā)數,方便任務管理。因此,在開發(fā)多線程程序時,可以考慮使用線程池來提高程序的性能和穩(wěn)定性。
線程池可以解決什么問題
- 創(chuàng)建和銷毀線程的開銷:通過重復使用已創(chuàng)建的線程,避免了頻繁創(chuàng)建和銷毀線程的開銷,降低了內存消耗和提高了系統性能。
- 處理任務的效率:線程池中的線程已經被預先創(chuàng)建和初始化,所以可以快速響應并處理任務,提高了系統的響應速度和吞吐量。
- 資源利用:線程池可以根據系統資源的實際情況動態(tài)地調整線程數量,避免了資源的浪費,提高了資源利用率。
- 任務調度:線程池可以提供更加靈活的任務調度,可以根據任務的優(yōu)先級、執(zhí)行時間等條件進行合理的分配和調度。
- 異常處理:線程池可以更好地處理異常,避免了因為異常導致整個程序的崩潰,提高了程序的穩(wěn)定性和可靠性。
線程池的概念
通俗舉例來說,如開學新生報到,學校讓100個老生來接待1000個新生,每來一個新生就分派一個老生去接待,接待完老生就回到接待處等待其它新生到來。如果100個新生全部分配出去,還有新的新生到來,就讓新生在校門口等待老生空余。
線程池的實現原理,假設現在有一個服務器,當服務器運行起來的時候會創(chuàng)建一個線程池,我們規(guī)定線程池里面有100個線程。我們還需要設置一個任務隊列,服務器將要處理的事情放在任務隊列中。
假設有一個客戶端:C1,C1連接上服務器,假設C1要讀取服務器數據,服務器就把C1的任務放在任務隊列里。有多個客戶端連接,服務器就把多個客戶端任務添加到任務隊列里。有多少個任務就讓線程池中多少個線程去處理,任務被處理完就從任務隊列里刪除。
線程池的兩個要素:線程池和任務隊列。
線程池實現原理
線程池要實現的功能:(1)創(chuàng)建線程池(2)創(chuàng)建任務隊列并新增任務
服務器在接收到客戶端的響應,將需要做的事情都放在任務隊列里,線程池中的線程就實時去處理任務隊列中的任務。這個過程中可能出現以下幾種情況:
(1)任務隊列為空時:線程池里的線程需要阻塞等待
(2)任務隊列為滿:不能再新增任務
(3)任務隊列不為空:線程池里的線程處理任務