生成线程池采用了工具类Executors的静态方法,以下是几种常见的线程池。

1)SingleThreadExecutor:单个后台线程 (其缓冲队列是无界的)

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService (
new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQue
ue()));
}

创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个核心线程在工作,也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束,那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

2)FixedThreadPool:只有核心线程的线程池,大小固定 (其缓冲队列是无界的) 。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue());
}

创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程,直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变,如果某个线程因为执行异常而结束,那么线程池会补充一个新线程。

3)CachedThreadPool:无界线程池,可以进行自动线程回收。

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0,Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue());
}

如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程,那么就会回收部分空闲(60秒不执行任务)的线程,当任务数增加时,此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制,线程池大小完全依赖于操作系统(或者说JVM)能够创建的最大线程大小。SynchronousQueue是一个是缓冲区为1的阻塞队列。

4)ScheduledThreadPool:核心线程池固定,大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。

public static ExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
return new ScheduledThreadPool(corePoolSize,
Integer.MAX_VALUE,
DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS, MILLISECONDS,
new DelayedWorkQueue());
}

5.线程池实现的原理

如果只讲线程池的使用,那这篇博客没有什么大的价值,充其量也就是熟悉Executor相关API的过程。线程池的实现过程没有用到Synchronized关键字,用的都是volatile,Lock和同步(阻塞)队列,Atomic相关类,FutureTask等等,因为后者的性能更优。理解的过程可以很好的学习源码中并发控制的思想。

在ThreadPoolExecutor主要Worker类来控制线程的复用。看下Worker类简化后的代码,这样方便理解:

private final class Worker implements Runnable {
final Thread thread;
Runnable firstTask;
Worker(Runnable firstTask) {
this.firstTask = firstTask;
this.thread = getThreadFactory().newThread(this);
}
public void run() {
runWorker(this);
}
final void runWorker(Worker w) {
Runnable task = w.firstTask;
w.firstTask = null;
while (task != null || (task = getTask()) != null){
task.run();
}
}

Worker是一个Runnable,同时拥有一个thread,这个thread就是要开启的线程,在新建Worker对象时同时新建一个Thread对象,同时将Worker自己作为参数传入TThread,这样当Thread的start()方法调用时,运行的实际上是Worker的run()方法,接着到runWorker()中,有个while循环,一直从getTask()里得到Runnable对象,顺序执行。getTask()又是怎么得到Runnable对象的呢?

private Runnable getTask() {
if(一些特殊情况) {
return null;
}
Runnable r = workQueue.take();
return r;
}

这个workQueue就是初始化ThreadPoolExecutor时存放任务的BlockingQueue队列,这个队列里的存放的都是将要执行的Runnable任务。因为BlockingQueue是个阻塞队列,BlockingQueue.take()得到如果是空,则进入等待状态直到BlockingQueue有新的对象被加入时唤醒阻塞的线程。所以一般情况Thread的run()方法就不会结束,而是不断执行从workQueue里的Runnable任务,这就达到了线程复用的原理了。

控制最大并发数:

那Runnable是什么时候放入workQueue?Worker又是什么时候创建,Worker里的Thread的又是什么时候调用start()开启新线程来执行Worker的run()方法的呢?有上面的分析看出Worker里的runWorker()执行任务时是一个接一个,串行进行的,那并发是怎么体现的呢?

很容易想到是在execute(Runnable runnable)时会做上面的一些任务。看下execute里是怎么做的。

public void execute(Runnable command) {
if (command == null)
throw new NullPointerException();
int c = ctl.get();
// 当前线程数 < corePoolSize
if (workerCountOf© < corePoolSize) {
// 直接启动新的线程。
if (addWorker(command, true))
return;
c = ctl.get();
}
// 活动线程数 >= corePoolSize
// runState为RUNNING && 队列未满