线程属于稀缺资源,对于线程的创建规则,引用《阿里巴巴 Java 手册》中的一条进行说明。
本篇从源码方面介绍ThreadPoolExecutor对象,并简要解析线程池工作原理。
首先ThreadPoolExecutor中定义了几个线程池状态常量。
//runState is stored in the high-order bits
private static final int RUNNING = -1 <
RUNNING是运行状态,线程池可以接收新任务
SHUTDOWN是在调用shutdown()方法以后处在的状态。表示不再接收新任务,但队列中的任务可以执行完毕
STOP是在调用shutdownNow()方法以后的状态。不再接收新任务,中断正在执行的任务,抛弃队列中的任务
TIDYING表示所有任务都执行完毕
TERMINATED为中止状态,调用terminated()方法后,尝试更新为此状态
看一下构造方法的参数
public ThreadPoolExecutor(intcorePoolSize,intmaximumPoolSize,longkeepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueueworkQueue,
ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler) {}
corePoolSize是线程池的核心线程数
maximumPoolSize是线程池允许的最大线程数
keepAliveTime为线程空闲时的存活时间
unit是keepAliveTime的单位
workQueue是用来保存等待被执行的线程的队列
threadFactory,线程工厂,通常使用默认工厂,定义了线程名称生成规则。
handler是当最大线程数和队列都满了以后,线程池的处理策略
这里可以简单看下JDK中已有的4种饱和策略handler:
AbortPolicy:默认策略,直接抛出异常,throw new RejectedExecutionException
CallerRunsPolicy:如果线程池没有中止,直接用调用者的线程资源执行任务
DiscardOldestPolicy:如果线程池没有中止,移除队列第一个任务,再执行当前任务
DiscardPolicy:什么也不做,直接抛弃这个任务
也可以自定义饱和策略,只需实现RejectedExecutionHandler接口。
再看一下JDK中的workQueue队列:
ArrayBlockingQueue:基于数组实现
LinkedBlockingQueue:基于链表实现,默认容量Integer.MAX_VALUE
SynchronousQuene:不存储元素,每个插入操作必须等待另一个线程调用移除操作
priorityBlockingQuene:具有优先级的队列
JDK提供了Executors工厂类。这里面有几种实例化线程池的方法:
public static ExecutorService newFixedThreadPool(intnThreads) {return newThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue());
}
指定了线程数,且corePoolSize == maximumPoolSize。
public staticExecutorService newCachedThreadPool() {return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,60L, TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue());
}
可缓存线程池。最大线程数达到Integer.MAX_VALUE。所以在使用该线程池时,一定要控制并发数,不然会创建很多线程,占用大量资源。
public staticExecutorService newSingleThreadExecutor() {return newFinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue()));
}
只有一个线程的线程池,可以保证提交任务的顺序执行。
上面的实例方法都很方便,但是在开发中创建线程池时,最好不好使用Executors类中的初始化方法。见《阿里巴巴 Java 手册》:
最后看一下ThreadPoolExecutor执行任务的方法
public voidexecute(Runnable command) {if (command == null)throw newNullPointerException();
int c = ctl.get();if (workerCountOf(c)
c= ctl.get();
}if (isRunning(c) &&workQueue.offer(command)) {int recheck = ctl.get();if (! isRunning(recheck) &&remove(command))
reject(command);else if (workerCountOf(recheck) == 0)
addWorker(null, false);
}else if (!addWorker(command, false))
reject(command);
}
判断command是否为空
获取线程状态
计算线程池中的线程数量,如果数量小于corePoolSize,就创建一个新线程执行任务
如果线程池正在运行状态,且写入队列成功。
再次获取线程池状态。判断,如果线程状态变成了非运行状态,就从队列中移除任务,调用reject()方法执行饱和策略handler
如果线程池为空,就创建一个新线程执行任务
如果第4步判断没有通过,尝试建立线程执行任务,若没有成功,就执行饱和策略handler
以一张简单的流程图描述上面的步骤: