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一、ThreadFactory概述以及源码分析

ThreadFactory很简单，就是一个线程工厂也就是负责生产线程的，我们看下ThreadFactory源码;

1 public interfaceThreadFactory {2

3 /**

4 * Constructs a new {@codeThread}. Implementations may also initialize5 * priority, name, daemon status, {@codeThreadGroup}, etc.6 *7 *@paramr a runnable to be executed by new thread instance8 *@returnconstructed thread, or {@codenull} if the request to9 * create a thread is rejected10 */

11 Thread newThread(Runnable r);12 }

很简单吧，就是一个接口，newThread方法就是用来生产线程的，子类需要实现这个方法来根据自己规则生产相应的线程。

那安卓中什么地方用到了ThreadFactory呢？稍有经验的就会知道线程池中用到了，我们看下平常使用线程池是怎么创建的，以下是我一个项目中用到的：

1 //创建线程池对象

2 public static final Executor poolExecutor = newThreadPoolExecutor(3 CORE_POOL_SIZE, MAX_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE, TimeUnit.SECONDS,4 new LinkedBlockingQueue());

咦?没有用到线程池啊，别急，我们看下ThreadPoolExecutor创建的源码：

1 public ThreadPoolExecutor(intcorePoolSize,2 intmaximumPoolSize,3 longkeepAliveTime,4 TimeUnit unit,5 BlockingQueueworkQueue) {6 this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,7 Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);8 }

看到了吧，最终调用的如下构造函数来创建线程池：

1 public ThreadPoolExecutor(intcorePoolSize,2 intmaximumPoolSize,3 longkeepAliveTime,4 TimeUnit unit,5 BlockingQueueworkQueue,6 ThreadFactory threadFactory,7 RejectedExecutionHandler handler) {8 if (corePoolSize < 0 ||

9 maximumPoolSize <= 0 ||

10 maximumPoolSize < corePoolSize ||

11 keepAliveTime < 0)12 throw newIllegalArgumentException();13 if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)14 throw newNullPointerException();15 this.corePoolSize =corePoolSize;16 this.maximumPoolSize =maximumPoolSize;17 this.workQueue =workQueue;18 this.keepAliveTime =unit.toNanos(keepAliveTime);19 this.threadFactory =threadFactory;20 this.handler =handler;21 }

ThreadFactory传入的参数是Executors.defaultThreadFactory()，那我们继续看下Executors中defaultThreadFactory吧：

1 /**

2 * The default thread factory3 */

4 static class DefaultThreadFactory implementsThreadFactory {5 private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);6 private finalThreadGroup group;7 private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);8 private finalString namePrefix;9

10 DefaultThreadFactory() {11 SecurityManager s =System.getSecurityManager();12 group = (s != null) ?s.getThreadGroup() :13 Thread.currentThread().getThreadGroup();14 namePrefix = "pool-" +

15 poolNumber.getAndIncrement() +

16 "-thread-";17 }18

19 publicThread newThread(Runnable r) {20 Thread t = newThread(group, r,21 namePrefix +threadNumber.getAndIncrement(),22 0);23 if(t.isDaemon())24 t.setDaemon(false);25 if (t.getPriority() !=Thread.NORM_PRIORITY)26 t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);27 returnt;28 }29 }

DefaultThreadFactory实现了ThreadFactory接口，newThread中生产了一个个线程并且设置为不是守护线程，线程优先级均为Thread.NORM_PRIORITY。

在我们使用线程池的时候如果不自己创建线程工厂类，那么系统会给我们创建一个默认的线程工厂来生产线程(Executors中defaultThreadFactory())

好了，关于线程工厂就见到这里了，知道有这么个玩意用来生产线程的就可以了。

二、BlockingQueue概述以及源码分析

BlockingQueue顾名思义：阻塞队列，简单说就是放入，取出数据都会发生阻塞。比如取出数据时发现容器没有数据，就会等待产生阻塞一直等到有数据

为止，同样放入数据时如果容器已经满了，那么就回等待一直到容器有空间可以放入数据。

BlockingQueue就是一个接口，定义了插入，取出数据的接口，如下：

1 public interface BlockingQueue extends Queue{2

3 //添加元素到队列里，添加成功返回true，由于容量满了添加失败会抛出IllegalStateException异常

4 booleanadd(E e);5

6 //添加元素到队列里，成功返回true，失败返回false

7 booleanoffer(E e);8

9 //添加元素到队列里，如果容量满了会阻塞直到容量不满

10 void put(E e) throwsInterruptedException;11

12

13 //添加元素到队列里，如果容器已满会阻塞列队，但是不会一直阻塞，只会阻塞timeout时间，在这期间内添加成功则返回true，否则返回false

14 boolean offer(E e, longtimeout, TimeUnit unit)15 throwsInterruptedException;16

17

18 //从队列中获取元素，如果队列为空，则一直阻塞

19 E take() throwsInterruptedException;20

21 //从队列中获取元素，如果容器为空会阻塞列队，但是不会一直阻塞，只会阻塞timeout时间，在这期间内获取成功则返回对应元素，否则返回null

22 E poll(longtimeout, TimeUnit unit)23 throwsInterruptedException;24

25 //存储数据的队列剩余空间大小

26 intremainingCapacity();27

28 //删除指定的元素，成功返回true,失败返回false

29 booleanremove(Object o);30

31 public booleancontains(Object o);32

33 int drainTo(Collection super E>c);34

35 int drainTo(Collection super E> c, intmaxElements);36 }

主要方法已经给出注释。

BlockingQueue的具体子类如下图所示：

其中最最常用的就是ArrayBlockingQueue以及LinkedBlockingQueue，我们以ArrayBlockingQueue为例详细分析一下实现过程。

三、ArrayBlockingQueue源码分析

ArrayBlockingQueue内部是以数组为容器盛放元素，并且放入和取出元素的时候使用同一个锁，也就是放入的时候不能同时取出元素。

ArrayBlockingQueue中主要属性：

1 //存储元素的数组，是个循环数组,至于为什么是循环数组下面会讲到

2 finalObject[] items;3

4 //下一次拿数据的时候的索引

5 inttakeIndex;6

7 //下一次放数据的时候的索引

8 intputIndex;9

10 //队列中已经存储元素的个数

11 intcount;12

13 //锁,只有这一把锁

14 finalReentrantLock lock;15

16 //等待拿数据的的条件对象

17 private finalCondition notEmpty;18

19 //等待放数据的的条件对象

20 private final Condition notFull;

已经给出详细注释就不一一详细解释了。

接下来我们看下构造函数;

1 public ArrayBlockingQueue(intcapacity) {2 this(capacity, false);3 }4

5 public ArrayBlockingQueue(int capacity, booleanfair) {6 if (capacity <= 0)7 throw newIllegalArgumentException();8 this.items = newObject[capacity];9 lock = newReentrantLock(fair);10 notEmpty =lock.newCondition();11 notFull =lock.newCondition();12 }

初始化的时候我们需要指定盛放元素容器的大小，并且初始化一些属性。

接下来我们分析下ArrayBlockingQueue中添加的方法：add，offer以及put方法。

先看add方法：

1 public booleanadd(E e) {2 return super.add(e);3 }

直接调用的父类的方法，我们只好去看看父类中的add方法了：

1 public booleanadd(E e) {2 if(offer(e))3 return true;4 else

5 throw new IllegalStateException("Queue full");6 }

是不是逻辑很简单，add方法内部调用了offer方法如果offer方法返回true则add直接返回true,否则抛出IllegalStateException异常。

接下来我们看下offer方法：

1 public booleanoffer(E e) {2 if (e == null) throw newNullPointerException();3 final ReentrantLock lock = this.lock;4 lock.lock();5 try{6 if (count ==items.length)7 return false;8 else{9 enqueue(e);10 return true;11 }12 } finally{13 lock.unlock();14 }15 }

第2行，检查是否为null，为null则抛出空指针异常。

3,4行加锁，保证只有一个线程操作。

6,7行检查当前容器是否已将满了，如果满了则不能再放入元素，直接返回false。

9,10行如果容器没满则执行enqueue方法放入元素，然后返回true，enqueue方法后面会分析。

13行解除锁。以上就是offer方法的逻辑，比较简单，该说的都说了。

接下来分析put方法：

1 public void put(E e) throwsInterruptedException {2 if (e == null) throw newNullPointerException();3 final ReentrantLock lock = this.lock;4 lock.lockInterruptibly();5 try{6 while (count ==items.length)7 notFull.await();8 enqueue(e);9 } finally{10 lock.unlock();11 }12 }

第4行这里调用的是lockInterruptibly方法，与lock方法相比，lockInterruptibly可以被中断，中断的时候产生InterruptedException异常。

6，7行同样判断容器是否已经满了，如果已经满了则执行wait逻辑等待，这里就是阻塞队列的核心，是不是觉得原来如此啊。

8行，如果容器有空间执行enqueue方法，向容器中加入元素。

offer与put都用到了enqueue方法向容器中加入元素，接下来我们看下enqueue方法：

1 private voidenqueue(E x) {2 //assert lock.getHoldCount() == 1;3 //assert items[putIndex] == null;

4 final Object[] items = this.items;5 items[putIndex] =x;6 if (++putIndex == items.length) putIndex = 0;7 count++;8 notEmpty.signal();9 }

4，5行就是向数组items中放入元素x。

6行，放元素的索引putIndex加1后与数组长度比较，如果达到数组长度则将putIndex置为0，相当于下一次放入元素位置为数组的第一次位置，从头开始放入元素，上面说过items是个循环数组，就是在这里体现出来的，如果我们初始化的时候设定容器items大小为10，然而我们不停放入数据也是没问题的，只不过后面加入的数据会覆盖前面的数据。

8行，唤醒取数据的线程，告诉其哥们我放入了一个数据你可以取数据了。

到这放入数据的核心部分就分析完了，是不是很简单？？？放入数据还有个offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)方法，同样很简单，可以自行分析。

接下来分析取出数据的方法，取出数据主要是poll与take方法。

先来看下poll方法;

1 publicE poll() {2 final ReentrantLock lock = this.lock;3 lock.lock();4 try{5 return (count == 0) ? null: dequeue();6 } finally{7 lock.unlock();8 }9 }

2，3行同样是先锁住，保证单线程操作。

5行，判断当前线程中元素数量是否为0，如果为0则没有元素返回null，否则执行dequeue方法取出数据并返回，后续会分析dequeue方法。

7行解除锁。

poll方法是不是很简单，同样poll(long timeout, TimeUnit unit)也不难分析可自行分析。

接下来看下take方法：

1 public E take() throwsInterruptedException {2 final ReentrantLock lock = this.lock;3 lock.lockInterruptibly();4 try{5 while (count == 0)6 notEmpty.await();7 returndequeue();8 } finally{9 lock.unlock();10 }11 }

take方法也不难理解，核心就是5,6行逻辑，如果count为0也就是容器内没有数据则执行wait方法，线程一直处于等待状态，如果不为0则执行dequeue

方法取出数据。

我们再看下dequeue方法：

1 privateE dequeue() {2 //assert lock.getHoldCount() == 1;3 //assert items[takeIndex] != null;

4 final Object[] items = this.items;5 @SuppressWarnings("unchecked")6 E x =(E) items[takeIndex];7 items[takeIndex] = null;8 if (++takeIndex == items.length) takeIndex = 0;9 count--;10 if (itrs != null)11 itrs.elementDequeued();12 notFull.signal();13 returnx;14 }

6,7,13行从数组items中取出数据，并将原数组位置处置为null，最后13行处返回取出的数据。

8行，取数据索引takeIndex加1后与数组总长度比较如果达到数组长度则将takeIndex置为0，下一次从数组开始处取数据。

10,11行通知迭代器有数据取出。

12行通知放入数据的线程有数据取出了，你可以放入数据了。

好了，以上就是ArrayBlockingQueue中放入取出数据的操作源码分析，多线程中总会提到生产者消费者模式，其实用ArrayBlockingQueue实现是很简单的，ArrayBlockingQueue只是将wait,notify操作进行了封装而已。

LinkedBlockingQueue源码就不一一分析了，主要区别的LinkedBlockingQueue内部是用链表来存储数据的，并且有两把锁，放数据锁与取数据锁，也就是放入数据的线程和取出数据的线程可以同时操作LinkedBlockingQueue，而ArrayBlockingQueue中放数据线程与取数据线程是互斥的，不能同时操作，LinkedBlockingQueue初始化的时候可以不指定容器大小，如果不指定则容器大小为Integer.MAX_VALUE，而ArrayBlockingQueue则必须指定容器大小。

好了以上就是本篇全部内容了，希望对你有用。

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