ThreadPoolExecutor源码学习(一) -核心属性及应用

在Executors类中，jdk提供了四个线程池可以使用，分别是
newCachedThreadPool：
corePoolSize是0，允许创建的最大线程数量是Integer.MAX_VALUE
newScheduledThreadPool：
允许创建的最大线程数量是Integer.MAX_VALUE
newFixedThreadPool:
任务队列允许的最大长度是Integer.MAX_VALUE
newSingleThreadExecutor:
任务队列允许的最大长度是Integer.MAX_VALUE

这四种是阿里巴巴Java开发规范中所不推荐的，因为这四个线程池中，要么是最大线程数无界，要么阻塞队列无界，可能会造成OOM

推荐使用自定义的线程池，这样可以合理控制最大线程数和阻塞队列以及拒绝策略等

ThreadPoolExecutor中有几个重要的属性

自定义线程池

private static void customThreadPool() {ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(2, 5, 1L, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(3),Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());try {for (int i = 0; i < 90; i++) {threadPool.execute(() -> {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 开始处理业务");});}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {threadPool.shutdown();}}

参数说明

核心属性

int corePoolSize：核心线程数
int maximumPoolSize：允许创建的最大线程数
long keepAliveTime：空闲时间
TimeUnit unit：时间单位
BlockingQueue<Runnable> workQueue：任务队列
ThreadFactory threadFactory：线程池工厂
RejectedExecutionHandler handler：拒绝策略对于一个线程池来说，允许有 maximumPoolSize + workQueue.length 个任务提交过来，超过了这个阈值，就会触发拒绝策略private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
这个遍历的高三位保存的是线程池的状态，后29位保存的是线程池中工作线程的数量

线程池状态

/*** 运行状态，线程池刚创建就是这个状态* 高三位是111，低29位是0* 该状态会接收新的任务请求* 也会处理在阻塞队列中等待处理的任务*/private static final int RUNNING    = -1 << COUNT_BITS;/*** 停工状态，不再接收新任务，但是会处理已经在执行的和阻塞队列中的任务* 高三位为000，低29位为0，* 在running状态调用线程池的shutdown()方法，会从running变更为shutdown*/private static final int SHUTDOWN   =  0 << COUNT_BITS;/*** 停止状态，不再接收新任务，已有的任务也会中断,阻塞队列中的任务也不会再运行* 高三位为001，低29位为0*         在调用shutdownnow()方法之后，会从running/shutdown变更为stop状态*/private static final int STOP       =  1 << COUNT_BITS;/*** 清空状态，所有任务都停止了，工作的线程也全部结束了，workerCount为0* 高三位为010，低29位为0* 为此状态时，还将调用terminated()方法*/private static final int TIDYING    =  2 << COUNT_BITS;/*** 终止状态，线程池已经销毁；为此状态时还将调用terminated()方法* 高三位为100，低29位为0*/private static final int TERMINATED =  3 << COUNT_BITS;

拒绝策略：

1、AbortPolicy：直接抛出异常 RejectedExecutionException
2、CallerRunsPolicy：在调用方线程中执行任务
3、DiscardOldestPolicy：丢弃最先进入到队列中的任务，调用的是queue.offer()方法
4、DiscardPolicy：不做任务处理，其实丢弃的是当前任务

运行原理

    1. 创建线程池，等待请求过来2. 当调用了execute()方法添加一个请求任务之后，线程池会做如下判断:3. 1. 如果当前运行的线程数小于corePoolSize，那么会创建线程，运行这个任务2. 如果正在运行的线程数量大于或者等于corePoolSize,那么将这个任务加入队列3. 如果队列也满了，这时候运行的线程数还小于maximumPoolSize，就会创建非核心线程来运行这个任务4. 如果队列满了，且正在运行的线程数达到了maximumPoolSize,那么线程池会启动拒绝策略来执行4. 当一个线程的任务结束之后，会从队列中取下一个任务来执行5. 当一个线程空闲时间超过了keepAliveTime时，线程池会做以下判断:6. 如果当前运行的线程数超过了corePoolSize时，那么这个线程会被销毁，线程池中所有任务结束以后，线程数量会缩减到corePoolSize的大小

execute和submit的区别

1.入参不同，execute的入参只能是Runnable,submit的入参可以是Runnable，也可以是callable
2.submit有返回值，submit底层也是调用的execute，在调用execute的时候，会把入参包装成RunnableFuture
3.submit方便异常处理，如果task抛出了异常，那么通过future.get()可以捕获到异常信息

核心方法

1.Executor是线程池的基本接口，只有一个execute方法
2.ExecutorService是线程池Executor接口的子接口，额外提供了一些对线程池的其他操作：submit、shutdown等
3.AbstractExecutorService抽象类，实现了executorService的部分接口，比如：submit
4.ThreadPoolExecutor继承了AbstractExecutorService

获取线程池状态、工作线程数量

/*** 获取当前线程池的状态* @param c* @return*/private static int runStateOf(int c)     { return c & ~CAPACITY; }/*** 获取线程池活跃的数量* @param c* @return*/private static int workerCountOf(int c)  { return c & CAPACITY; }/*** 获取运行状态和活动线程数量的值* @param rs* @param wc* @return*/private static int ctlOf(int rs, int wc) { return rs | wc; }

runWorker()

执行提交的任务，这是比较核心的方法，在该方法中
1、先执行当前提交的任务
2、从任务队列中获取排队的任务
3、并执行

getTask()

这是从任务队列中获取排队任务的方法，在新增一个线程的时候，会先执行当前提交的任务，如果该任务执行完了之后，会从任务队列中尝试获取正在排队的任务，去依次执行