1.C语言实现高并发服务器上线程池原理(含源码)
2.线程池原理详解及如何用C语言实现线程池
3.C++ 11 实现（同步的线程）任务队列线程池
4.线程池newCachedThreadPool
5.java 线程池 工作队列是如何工作的
6.线程池的四种创建方式及区别
C语言实现高并发服务器上线程池原理(含源码)
在高并发服务器场景中，线程池作为一种高效的池队程池多线程处理策略，旨在有效利用资源。列源其工作流程通常包括接收消息、码线分类、队列创建线程、线程hashmap源码 实现原理传递任务、池队程池线程执行和任务完成。列源对于小型局域网，码线这种方法足够，队列但在广域网或大型局域网中，线程频繁的池队程池请求可能导致线程频繁创建和销毁，这在内存资源有限的列源嵌入式服务器中尤为关键。
因此，码线线程池技术应运而生，队列通过复用线程，一个线程可以处理不同任务，避免了频繁创建和销毁的开销。理解线程池的结构十分重要，它由任务队列、线程集合（包括工作线程、空闲线程和待销毁线程）和管理者线程组成。任务队列负责存储待处理任务，以先进先出的方式组织；线程集合则负责执行任务；管理者线程则负责监控线程状态，动态调整线程数量以维持最佳性能。
线程池的核心结构包括一个threadpool_t结构体，其中包含线程池状态、任务队列信息，以及用于同步操作的互斥锁。任务结构中包含处理函数的指针和相关参数。在使用时，需将分类后的处理函数与参数打包为任务，并放入队列，等待线程执行。
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线程池原理详解及如何用C语言实现线程池
线程池是一种优化多线程处理形式的机制，特别适用于高并发服务器，能高效管理线程资源。其处理流程为：接收消息、消息分类、线程创建、传递消息到子线程、线程分离、在子线程执行任务、任务结束退出。对于小型网络通信，上述方法通常足够。但在广域网或大型局域网通信中，频繁请求服务器导致大量消息处理，创建和销毁线程成为高昂开销。因此，线程池技术应运而生，允许线程复用，避免每次请求创建新线程的开销。 线程池内部由任务队列、一组线程和管理者线程组成。任务队列用于存储待处理任务，线程用于执行任务，管理者线程则负责控制线程活动，确保线程资源合理利用。 实现线程池涉及以下几个关键结构和操作：线程池结构详解
线程池结构体包含：线程池状态信息：描述线程池配置，包括最小线程数、最大线程数、存活线程数等。
任务队列信息：描述任务队列状态，介入 源码包括最大任务数、队列是否满、是否为空等。
多线程互斥锁：确保线程安全操作，如取任务、修改任务队列信息和线程池状态。
任务函数指针和参数：用于存储和传递消息处理函数及所需参数。
线程池初始化函数`threadpool_create`负责分配资源，设置参数，并启动线程。线程数组
线程数组是线程池初始化阶段预先创建的一组线程，用于高效执行任务。这些线程在工作时竞争获取任务，通过互斥锁确保线程安全。任务队列
任务队列用于存储待处理任务。线程池通过任务队列组织任务执行顺序，确保先进先出原则，同时与线程数组协同工作，高效分配任务。管理者线程
管理者线程负责监控线程池状态，动态调整线程数量，以维持高效平衡。它定期检查任务队列和线程状态，根据需要启动或销毁线程。线程池接口
线程池接口提供初始化、添加任务、销毁等操作，便于在实际应用中集成和管理。释放资源
线程池提供资源释放接口，确保线程池安全关闭，避免资源泄漏。使用示例
示例代码展示了如何使用线程池接口创建线程池、添加任务和销毁线程池。C++ 实现（同步的）任务队列线程池
在C++ 中，实现同步任务队列线程池是阿帕奇源码一种高效利用多核CPU处理任务的方法。当线程池启动时，线程会等待队列中的任务，一旦任务充足，多个线程便会竞争执行。然而，为了防止内存溢出，队列容量设有限制。线程池的性能与CPU核心数密切相关，推荐设置为核心数加2，过多的线程可能导致线程切换频繁，反而降低效率。
线程池的活动流程包括任务的生产与消费，通过上篇博文中介绍的同步队列SyncQueue进行管理。生产者线程如thd1持续产生任务，线程池内部负责消费。停止线程池时，只需调用Stop函数即可。同时，使用std::call_once确保特定代码只执行一次，确保并发执行的线程中只有一个活动线程执行，保证数据可见性的一致性。
std::thread::hardware_concurrency函数提供了获取系统硬件并发线程数的功能，这对于优化线程池大小和资源分配至关重要。如果你是C/C++后端开发或架构师，寻找学习资料和教程，可以加入学习交流群获取免费资源。
下面是一个直观的线程池实现示例：
线程池通过C++ 的同步队列SyncQueue管理任务，利用多核CPU提高任务处理效率。队列容量设有限制以防止内存溢出，推荐线程数设置为CPU核心数加2。线程活动流程包括任务生产（thd1）和消费，通过Stop函数可暂停或终止线程池。
std::call_once用于确保特定代码只执行一次，确保并发线程中数据可见性的一致性。另外，l 源码使用std::thread::hardware_concurrency获取硬件并发数，有助于优化线程池配置。
线程池newCachedThreadPool
新线程池newCachedThreadPool的源码揭示了其独特设计和功能。它的核心特点在于动态创建和重用线程，以提高执行短暂异步任务的程序性能。此池允许在先前构造的线程可用时重复使用它们，且最大线程数为Integer.MAX_VALUE，意味着资源使用相对灵活。
在newCachedThreadPool中，线程的存活时间设置为秒，超过此时间未使用的线程将被终止并从池中移除。这一特性有助于避免资源浪费，保持空闲时间足够长的池不会消耗任何资源。此外，新线程池不包含核心线程，其操作基于SynchronousQueue队列，确保线程间高效同步。
使用newCachedThreadPool时，程序执行到大约秒后自动终止，因为线程池已完成所有任务。存活线程在超过秒的闲置后被终止和移除，这体现了其设计原理。
为何newCachedThreadPool选择SynchronousQueue而不是其他线程池通常采用的LinkedBlockQueue？SynchronousQueue是一个特殊的阻塞队列，旨在实现线程间高效同步。它没有内部容量，且插入操作需等待相应的删除操作。此特性使其成为切换设计的理想选择，允许线程在需要时安全地传递信息、事件或任务，尤其适用于需要多线程间同步的应用场景。
SynchronousQueue通过实现Collection和Iterator接口支持所有可选方法，包括支持可选的公平性策略。默认情况下，不保证生产者和使用者线程的FIFO顺序访问，但通过将公平性策略设置为true，可以确保按此顺序授予访问权限。
总之，newCachedThreadPool通过动态线程重用和SynchronousQueue的高效同步机制，提供了一种灵活且高效的处理短暂异步任务的方法。其设计旨在优化资源使用，通过在任务完成后的秒内自动清理资源，保持系统性能高效。
java 线程池 工作队列是如何工作的
使用线程池的好处1、降低资源消耗
可以重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
2、提高响应速度
当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
3、提高线程的可管理性
线程是稀缺资源，如果无限制地创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一分配、调优和监控
线程池的工作原理
首先我们看下当一个新的任务提交到线程池之后，线程池是如何处理的
1、线程池判断核心线程池里的线程是否都在执行任务。如果不是，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程池里的线程都在执行任务，则执行第二步。
2、线程池判断工作队列是否已经满。如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里进行等待。如果工作队列满了，则执行第三步
3、线程池判断线程池的线程是否都处于工作状态。如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了，则交给饱和策略来处理这个任务
线程池饱和策略
这里提到了线程池的饱和策略，那我们就简单介绍下有哪些饱和策略：
AbortPolicy
为Java线程池默认的阻塞策略，不执行此任务，而且直接抛出一个运行时异常，切记ThreadPoolExecutor.execute需要try catch，否则程序会直接退出。
DiscardPolicy
直接抛弃，任务不执行，空方法
DiscardOldestPolicy
从队列里面抛弃head的一个任务，并再次execute 此task。
CallerRunsPolicy
在调用execute的线程里面执行此command，会阻塞入口
用户自定义拒绝策略（最常用）
实现RejectedExecutionHandler，并自己定义策略模式
下我们以ThreadPoolExecutor为例展示下线程池的工作流程图
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1、如果当前运行的线程少于corePoolSize，则创建新线程来执行任务（注意，执行这一步骤需要获取全局锁）。
2、如果运行的线程等于或多于corePoolSize，则将任务加入BlockingQueue。
3、如果无法将任务加入BlockingQueue（队列已满），则在非corePool中创建新的线程来处理任务（注意，执行这一步骤需要获取全局锁）。
4、如果创建新线程将使当前运行的线程超出maximumPoolSize，任务将被拒绝，并调用RejectedExecutionHandler.rejectedExecution()方法。
ThreadPoolExecutor采取上述步骤的总体设计思路，是为了在执行execute()方法时，尽可能地避免获取全局锁（那将会是一个严重的可伸缩瓶颈）。在ThreadPoolExecutor完成预热之后（当前运行的线程数大于等于corePoolSize），几乎所有的execute()方法调用都是执行步骤2，而步骤2不需要获取全局锁。
线程池只是并发编程中的一小部分，下图是史上最全面的Java的并发编程学习技术总汇
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关键方法源码分析
我们看看核心方法添加到线程池方法execute的源码如下：
// //Executes the given task sometime in the future. The task //may execute in a new thread or in an existing pooled thread. // // If the task cannot be submitted for execution, either because this // executor has been shutdown or because its capacity has been reached, // the task is handled by the current { @code RejectedExecutionHandler}. // // @param command the task to execute // @throws RejectedExecutionException at discretion of // { @code RejectedExecutionHandler}, if the task // cannot be accepted for execution // @throws NullPointerException if { @code command} is null // public void execute(Runnable command) { if (command == null) throw new NullPointerException(); // // Proceed in 3 steps: // // 1. If fewer than corePoolSize threads are running, try to // start a new thread with the given command as its first // task. The call to addWorker atomically checks runState and // workerCount, and so prevents false alarms that would add // threads when it shouldn't, by returning false. // 翻译如下： // 判断当前的线程数是否小于corePoolSize如果是，使用入参任务通过addWord方法创建一个新的线程， // 如果能完成新线程创建exexute方法结束，成功提交任务 // 2. If a task can be successfully queued, then we still need // to double-check whether we should have added a thread // (because existing ones died since last checking) or that // the pool shut down since entry into this method. So we // recheck state and if necessary roll back the enqueuing if // stopped, or start a new thread if there are none. // 翻译如下： // 在第一步没有完成任务提交；状态为运行并且能否成功加入任务到工作队列后，再进行一次check，如果状态 // 在任务加入队列后变为了非运行（有可能是在执行到这里线程池shutdown了），非运行状态下当然是需要 // reject；然后再判断当前线程数是否为0（有可能这个时候线程数变为了0），如是，新增一个线程； // 3. If we cannot queue task, then we try to add a new // thread. If it fails, we know we are shut down or saturated // and so reject the task. // 翻译如下： // 如果不能加入任务到工作队列，将尝试使用任务新增一个线程，如果失败，则是线程池已经shutdown或者线程池 // 已经达到饱和状态，所以reject这个他任务 // int c = ctl.get(); // 工作线程数小于核心线程数 if (workerCountOf(c) < corePoolSize) { // 直接启动新线程，true表示会再次检查workerCount是否小于corePoolSize if (addWorker(command, true)) return; c = ctl.get(); } // 如果工作线程数大于等于核心线程数 // 线程的的状态未RUNNING并且队列notfull if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) { // 再次检查线程的运行状态，如果不是RUNNING直接从队列中移除 int recheck = ctl.get(); if (! isRunning(recheck) && remove(command)) // 移除成功，拒绝该非运行的任务 reject(command); else if (workerCountOf(recheck) == 0) // 防止了SHUTDOWN状态下没有活动线程了，但是队列里还有任务没执行这种特殊情况。 // 添加一个null任务是因为SHUTDOWN状态下，线程池不再接受新任务 addWorker(null, false); } // 如果队列满了或者是非运行的任务都拒绝执行 else if (!addWorker(command, false)) reject(command); }
线程池的四种创建方式及区别
1. 使用Executors.newCachedThreadPool()创建线程池。
这种线程池会根据需要创建新线程，对于旧线程，如果秒没有被使用，就会被回收。这种线程池适用于短生命周期的异步任务。
2. 使用Executors.newFixedThreadPool()创建定长线程池。
这个线程池维护了一个固定大小的线程队列，如果新任务提交到线程池时，线程池已满，任务就会被保存在任务队列中，待线程空闲时再执行。
3. 使用Executors.newSingleThreadExecutor()创建单线程池。
这个线程池只有一个线程工作，保证所有任务按照提交顺序执行。如果线程因为异常而结束，会有一个新的线程来替代它。
4. 使用Executors.newScheduledThreadPool()创建定时线程池。
这个线程池不仅可以处理并发任务，还能处理定时和周期性任务。线程池会根据任务的执行时间来安排任务。
线程池的拒绝策略：
当线程池达到最大容量且队列也满了时，线程池会采用拒绝策略处理新提交的任务。默认的拒绝策略是直接抛出异常，但也可以自定义拒绝策略或使用其他推荐策略，如调用者运行策略、丢弃策略等。
关于代码段：
代码段中的ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5); 是正确的创建定时线程池的方式，但之后的代码片段没有正确地实现定时任务，而是使用了scheduleAtFixedRate方法，这需要一个Runnable对象。如果要执行定时任务，应该创建一个实现了Runnable接口的类，并重写run方法。
ThreadPoolExecutor简介&源码解析
线程池是通过池化管理线程的高效工具，尤其在多核CPU时代，利用线程池进行并行处理任务有助于提升服务器性能。ThreadPoolExecutor是线程池的具体实现，它负责线程管理和任务管理，以及处理任务拒绝策略。这个类提供了多种功能，如通过Executors工厂方法配置，执行Runnable和Callable任务，维护任务队列，统计任务完成情况等。
创建线程池需要考虑关键参数，如核心线程数（任务开始执行时立即创建），最大线程数（任务过多时限制新线程生成），线程存活时间，任务队列大小，线程工厂以及拒绝策略。JDK提供了四种拒绝策略，如默认的AbortPolicy，当资源饱和时抛出异常。此外，线程池还提供了beforeExecute和afterExecute钩子函数，用于在任务执行前后执行自定义操作。
当任务提交到线程池时，会经历一系列处理流程，包括任务的执行和线程池状态的管理。例如，如果任务队列和线程池满，会根据拒绝策略处理新任务。使用线程池时，需注意线程池容量与状态的计算，以及线程池工作线程的动态调整。
示例中，自定义线程池并重写钩子函数，创建任务后向线程池提交，可以看到线程池如何根据配置动态调整资源。但要注意，如果任务过多且无法处理，可能会抛出异常。源码分析中，submit方法实际上是调用execute，而execute内部包含Worker类和runWorker方法的逻辑，包括任务的获取和执行。
线程池的容量上限并非Integer.MAX_VALUE，而是由ctl变量的低位决定。 Doug Lea的工具函数简化了ctl的操作，使得计算线程池状态和工作线程数更加便捷。通过深入了解ThreadPoolExecutor，开发者可以更有效地利用线程池提高应用性能。
