对于从事Java语言开发者对于线程池大家应该都不会陌生，Executors里面的各种线程池也是顺手拈来。但突然某一次，某人问了句“复用”如何实现的。想了想线程执行完就释放了，如何复用不甚了解。
Java线程池优点：
降低资源消耗。java中所有的池化技术都有一个好处，就是通过复用池中的对象，降低系统资源消耗。设想一下如果我们有n多个子任务需要执行，如果我们为每个子任务都创建一个执行线程，而创建线程的过程是需要一定的系统消耗的，最后肯定会拖慢整个系统的处理速度。而通过线程池我们可以做到复用线程，任务有多个，但执行任务的线程可以通过线程池来复用，这样减少了创建线程的开销，系统资源利用率得到了提升。
降低管理线程的难度。多线程环境下对线程的管理是最容易出现问题的，而线程池通过框架为我们降低了管理线程的难度。我们不用再去担心何时该销毁线程，如何最大限度的避免多线程的资源竞争。这些事情线程池都帮我们代劳了。
提升任务处理速度。线程池中长期驻留了一定数量的活线程，当任务需要执行时，我们不必先去创建线程，线程池会自己选择利用现有的活线程来处理任务。
资源复用分析：
当我们往线程池添加任务的时候使用ThreadPollExcutor对象的execute(Runnable command)方法来完成的。那我们就来看一下这个逻辑部分的代码。
代码逻辑如下：
public void execute(Runnable command) {
int c = ctl.get();
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
//当前工作线程小于corePoolSize，新建work线程并返回
if (addWorker(command, true))
return;
c = ctl.get();
}
//如果大于等于corePoolSize，添加任务到队列。并进行二次确认(确认队列是否关闭，进行回滚)
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);
}
//添加队列失败后，则尝试新建非core线程，失败则拒绝任务。
else if (!addWorker(command, false))
reject(command);
}关于逻辑的一二三不再文字赘述，感兴趣可以看下文档英文注释。
其中我们可以看到核心逻辑是执行addWorker，下面我们来分析下 ThreadPoolExecutor的这个方法。
private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {
retry:
for (;;) {
int c = ctl.get();
int rs = runStateOf(c);
// Check if queue empty only if necessary.
if (rs >= SHUTDOWN &&
! (rs == SHUTDOWN &&
firstTask == null &&
! workQueue.isEmpty()))
return false;
for (;;) {
//判断是否有能力继续处理，没有直接返回false。
int wc = workerCountOf(c);
if (wc >= CAPACITY ||
wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))
return false;
//worker数目+1，开始跳出双层循环，执行真正的Worker添加
if (compareAndIncrementWorkerCount(c))
break retry;
c = ctl.get(); // Re-read ctl
if (runStateOf(c) != rs)
continue retry;
// else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop
}
}
boolean workerStarted = false;
boolean workerAdded = false;
Worker w = null;
try {
w = new Worker(firstTask);
final Thread t = w.thread;
if (t != null) {
workers.add(w);
workerAdded = true;
t.start();
}
} finally {
if (! workerStarted)
addWorkerFailed(w);
}
return workerStarted;
}上面代码逻辑到新建Worker对象，其实可以猜测到就是新建线程，并启动。可以到Worker类看一下，是一个内部私有类，实现了Runnable接口。在run方面里面只有一句runWorker。
下面简化下runWorker方法：
final void runWorker(Worker w) {
Thread wt = Thread.currentThread();
Runnable task = w.firstTask;
w.firstTask = null;
w.unlock(); // allow interrupts
boolean completedAbruptly = true;
try {
while (task != null||(task = getTask()) != null) {
w.lock();
// If pool is stopping, ensure thread is interrupted;
// if not, ensure thread is not interrupted. This
// requires a recheck in second case to deal with
// shutdownNow race while clearing interrupt
if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP)||(Thread.interrupted()&&runStateAtLeast(ctl.get(), STOP)))&&!wt.isInterrupted())
wt.interrupt();
try {
beforeExecute(wt, task);
Throwable thrown = null;
try {
task.run();
} catch (RuntimeException x) {
thrown = x; throw x;
} catch (Error x) {
thrown = x; throw x;
} catch (Throwable x) {
thrown = x; throw new Error(x);
} finally {
afterExecute(task, thrown);
}
} finally {
task = null;
w.completedTasks++;
w.unlock();
}
}
completedAbruptly = false;
} finally {
processWorkerExit(w, completedAbruptly);
}
}
getTask()方法
/**
*Performs blocking or timed wait foratask, depending on
*current configuration settings, or returns null if this worker
*must exit because of any of:
*1. Therearemorethan maximumPoolSize workers (due to
*acall to setMaximumPoolSize).
*2. The pool is stopped.
*3. The pool is shutdown andthequeue is empty.
*4. This worker timed out waiting foratask, and timed-out
*workersaresubject to termination (that is,
*{@code allowCoreThreadTimeOut || workerCount > corePoolSize})
*both before and afterthetimed wait, and ifthequeue is
*non-empty, this worker is notthelast thread inthepool.
** @return task, or null iftheworker must exit, in which case
*workerCount is decremented
*/
private Runnable getTask() {
boolean timedOut = false; // Did the last poll() time out?
for (;;) {
int c = ctl.get();
int rs = runStateOf(c);
// Check if queue empty only if necessary.
if (rs >= SHUTDOWN && (rs >= STOP || workQueue.isEmpty())) {
decrementWorkerCount();
return null;
}
int wc = workerCountOf(c);
// Are workers subject to culling?
boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;
if ((wc > maximumPoolSize || (timed && timedOut))
&& (wc > 1 || workQueue.isEmpty())) {
if (compareAndDecrementWorkerCount(c))
return null;
continue;
}
try {
Runnable r = timed ?
workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
workQueue.take();
if (r != null)
return r;
timedOut = true;
} catch (InterruptedException retry) {
timedOut = false;
}
}
}参数w是新建的自身。task是新建worker的时候的Runnable任务。见到看到这，觉得task.run()之后线程就没了。没有发现说线程池到最后的重用啊。
其实while逻辑有个task == getTask()。笔者也是看了别人分析，理解了这点。其实就是条件成立了的话，对于一个Thread的来说，就不只执行一个任务了。就也就实现了复用。再往下看看getTask方法就明了了，
主要两点：
1，判断队列是否为空，返回NULL。如果当前活动线程数大于最大线程数或者等待超时，则进行Worker数目减少，也就是大于核心线程的就这样被销毁掉了。
2，如果当前活动线程数小于等于核心线程数，同样也是去缓存队列中取任务，但当缓存队列中没任务了，就会进入阻塞状态，直到能取出任务为止，因此这个线程是处于阻塞状态的，并不会因为缓存队列中没有任务了而被销毁。这样就保证了线程池有N个线程是活的，可以随时处理任务，从而达到重复利用的目的。
小结
关于有些线程池的队列状态和有些判断条件不是很明白，参考他人的解释。只是读完了官方的实现方案，理解的如果自己来实现线程池，如何来完成的疑惑。
简单说是下面两点，水平有限，错误之处欢迎指出：
1,实现对Thead数目的管理，不是有任务就去创建线程，而是根据任务的数量和线程的数量来判断要做什么。
2，对于多于corePoolSize的任务，放到队列等待。
