Java中线程池ThreadPoolExecutor的主要处理流程

 

Java中线程池是运用场景最多的并发框架，几乎所有需要异步或并发执行任务的程序都可以使用线程池。在开发的过程中，合理的使用线程池能够带来以下好处：

1、降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。

2、提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。

3、提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以统一分配、调优和监控。

  对于Java中的线程池ThreadPoolExecutor，当它接收到一个任务时，是怎么处理这个任务的呢？首先看一下源码中ThreadPoolExecutor的execute()方法：

  从源码中大概能判断出，当提交一个新任务到线程池中时，线程池的处理流程如下：

1、线程池判断核心线程池里的线程是否都在执行任务。如果不是，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程池里的线程都在执行任务，则进入下个流程。
2、线程池判断工作队列是否已经满。如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里。如果工作队列满了，则进入下个流程。
3、线程池判断线程池的线程是否都处于工作状态。如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了，则交给饱和策略来处理这个任务。

示意图如下：

所以，ThreadPoolExecutor执行execute方法分下面4种情况：

1、如果当前运行的线程少于corePoolSize，则创建新线程来执行任务（执行这一步骤需要获取全局锁）。
2、如果运行的线程等于或多于corePoolSize，则将任务加入BlockingQueue。
3、如果无法将任务加入BlockingQueue（队列已满），则创建新的线程来处理任务（执行这一步骤需要获取全局锁）
4、如果创建新线程将使当前运行的线程超出maximumPoolSize，任务将被拒绝，并调用
RejectedExecutionHandler.rejectedExecution()方法。

关于线程池的创建，根据ThreadPoolExecutor的构造函数我们可以得知：

这几个参数的含义是：

1、corePoolSize：线程池的基本大小，当提交一个任务到线程池时，线程池会创建一个线程来执行任务，即使其他空闲的基本线程能够执行新任务也会创建线程，等到需要执行的任务数大于线程池基本大小时就不再创建。

2、maximumPoolSize：线程池的最大数量，如果队列满了，并且已创建的线程数小于最大线程数，则线程池会再创建新的线程执行任务。

3、keepAliveTime：线程活动保持时间，线程池的工作线程空闲后，保持存活的时间。所以，如果任务很多，并且每个任务执行的时间比较短，可以调大时间，提高线程的利用率。

4、TimeUnit unit：线程活动保持时间的单位。

5、BlockingQueue workQueue：任务队列，用于保存等待执行的任务的阻塞队列，可选的队列有·ArrayBlockingQueue、·LinkedBlockingQueue、·SynchronousQueue和·PriorityBlockingQueue。

6、ThreadFactory threadFactory：用于设置创建线程的工厂，可以通过线程工厂给每个创建出来的线程设置更有意义的名字。

7、RejectedExecutionHandler handler：饱和策略，当队列和线程池都满了，说明线程池处于饱和状态，那么必须采取一种策略处理提交的新任务。这个策略默认情况下是AbortPolicy，表示无法处理新任务时抛出异常。根据应用场景需要来实现RejectedExecutionHandler接口自定义策略，不过在JDK 1.5中Java线程池框架提供了以下4种策略。

策略一：AbortPolicy，直接抛出异常。

策略二：CallerRunsPolicy，只用调用者所在线程来运行任务。

策略三：DiscardOldestPolicy，丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务。

策略四：DiscardPolicy，不处理，丢弃掉。