每日一面——谈谈你对线程池的理解(下)

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题目描述

谈谈你对线程池的理解(下)。

题目分析

在上一篇谈谈你对线程池的理解(上)中，菜鸡主要讲述线程池的概念，Java中的线程池以及线程池的生命周期。本文将结合源码介绍线程池的配置以及核心实现。

如果说上一篇是对线程池的整体把握，那么，这篇就是对线程池的细节剖析。接下来，随菜鸡一起去看看吧。

题目解答

01

线程池的配置

在上篇中，我们提到了四种常见的线程工厂。

• newFixedThreadPool：创建固定长度的线程池，每当提交一个任务就创建一个线程，直到达到线程池的最大数量后不再变化。

• newSingleThreadExecutor：单线程的Executor，创建单个工作线程执行任务，可以确保按照任务在队列中的顺序来串行执行。

• newCachedThreadPool：创建可缓存的线程池，如果线程池的当前规模超过处理需求时，回收空闲线程，反之，创建新的线程。

• newScheduledThreadPool：创建固定长度的线程池，并且能以延迟或定时的方式执行任务。

它们的实现都或直接或间接地使用到了一个非常重要的类ThreadPoolExecutor。这个类的构造方法设置了线程池的必要参数。我们从源码入手，看一下ThreadPoolExecutor类的构造参数有哪些必要参数。

public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService {


    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) {
        if (corePoolSize < 0 ||
            maximumPoolSize <= 0 ||
            maximumPoolSize < corePoolSize ||
            keepAliveTime < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
            throw new NullPointerException();
        this.acc = System.getSecurityManager() == null ?
                null :
                AccessController.getContext();
        this.corePoolSize = corePoolSize;
        this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
        this.workQueue = workQueue;
        this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
        this.threadFactory = threadFactory;
        this.handler = handler;
    }


}

由源代码可知，该构造方法有七个参数，我们来看一下每个参数的具体含义。

• corePoolSize：线程池的基本大小，也即线程池的目标大小，即在没有任务执行时线程池的大小，并且只有在工作队列满了的情况下才会创建超出这个数量的线程。

• maximumPoolSize：线程池的最大大小，表示可同时活动的线程数量的上限。

• keepAliveTime：如果某个线程的空闲时间超过了存活时间，那么将被标记为可回收的，并且当线程池的当前大小超过了基本大小时，这个线程将被终止。

• unit：keepAliveTime的单位。

• workQueue：用于保存等待执行任务的队列。ThreadPoolExecutor允许提供一个BlockingQueue来保存等待执行的任务。基本的任务排列方法有3种：

• 无界队列：在任务急剧增加时容易导致资源耗尽；

• 有界队列：在队列满之后，需要相应的饱和策略来应对；

• 同步移交：在线程池达到最大线程数且无空闲队列时，需要相应的饱和策略来应对。

• threadFactory：线程工厂，在ThreadFactory中只定义了一个方法newThread，每当线程池需要创建一个新线程时都会调用该方法。

• handler：饱和策略。主要有4种：

• AbortPolicy：终止，抛出RejectedExecutionException，默认饱和策略；

• CallerRunsPolicy：将某些任务回退到调用者，降低新任务的流量；

• DiscardPolicy：直接丢弃；

• DiscardOldestPolicy：丢弃最早的未被处理的任务。

02

源码分析

了解线程池的参数之后，我们来看看ThreadPoolExecutor类的核心部分源码。

public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService {
    // 执行
    public void execute(Runnable command) {
        if (command == null)
            throw new NullPointerException();
        int c = ctl.get();
        // 当前任务数小于线程池的基本大小
        if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
            if (addWorker(command, true))
                return;
            c = ctl.get();
        }
        // 线程池状态isRunning并且工作队列可以加入
        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);
        }
        // 通过addWorker(command, false)新建线程执行任务，若失败则拒绝。
        else if (!addWorker(command, false))
            reject(command);
    }
    
    // 平缓关闭
    public void shutdown() {
        final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
        mainLock.lock();
        try {
            checkShutdownAccess();
            // 状态为SHUTDOWN
            advanceRunState(SHUTDOWN);
            interruptIdleWorkers();
            onShutdown();
        } finally {
            mainLock.unlock();
        }
        tryTerminate();
    }
    
    // 粗暴关闭
    public List shutdownNow() {
        List tasks;
        final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
        mainLock.lock();
        try {
            checkShutdownAccess();
            // 状态为STOP
            advanceRunState(STOP);
            interruptWorkers();
            tasks = drainQueue();
        } finally {
            mainLock.unlock();
        }
        tryTerminate();
        return tasks;
    }
}

上述主要分享了最常用的execute方法以及上一篇中提到的关闭线程池两种方式的源码。菜鸡在关键位置做了注释，在此就不再赘述。

其实，如果静下心来看，小伙伴们就会发现，JDK的源码条理性是很好的，各种设计的思维细细品味也都能有所领悟，因此，学习优秀的源码对个人成长是非常有帮助的。

如果不知道哪些是优秀的源码，那就从JDK源码看起，从常用的类库的源码看起，在学习原理的同时，学习设计，妙啊……

相关链接

每日一面——谈谈你对线程池的理解(上)

以上便是菜鸡对线程池的总结下篇，供大家参考，结合上篇食用，效果更佳！

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