理解ThreadPoolExecutor的corePoolSize、maximumPoolSize和poolSize参数(这个比较深刻,比较准确)

ThreadPoolExecutor 与线程相关的几个成员变量是:keepAliveTime、allowCoreThreadTimeOut、poolSize、corePoolSize、maximumPoolSize,它们共同负责线程的创建和销毁。

corePoolSize

线程池的基本大小,即在没有任务需要执行的时候线程池的大小,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。这里需要注意的是:在刚刚创建ThreadPoolExecutor的时候,线程并不会立即启动,而是要等到有任务提交时才会启动,除非调用了prestartCoreThread/prestartAllCoreThreads事先启动核心线程。再考虑到keepAliveTime和allowCoreThreadTimeOut超时参数的影响,所以没有任务需要执行的时候,线程池的大小不一定是corePoolSize

maximumPoolSize:

线程池中允许的最大线程数,线程池中的当前线程数目不会超过该值。如果队列中任务已满,并且当前线程个数小于maximumPoolSize,那么会创建新的线程来执行任务。这里值得一提的是largestPoolSize,该变量记录了线程池在整个生命周期中曾经出现的最大线程个数。为什么说是曾经呢?因为线程池创建之后,可以调用setMaximumPoolSize()改变运行的最大线程的数目。

poolSize:

线程池中当前线程的数量,当该值为0的时候,意味着没有任何线程,线程池会终止;同一时刻,poolSize不会超过maximumPoolSize。


现在我们通过ThreadPoolExecutor.execute()方法,看一下这3个属性的关系,以及线程池如何处理新提交的任务。以下源码基于JDK1.6.0_37版本。

public void execute(Runnable command) {  
    if (command == null)  
        throw new NullPointerException();  
    if (poolSize >= corePoolSize || !addIfUnderCorePoolSize(command)) {  
        if (runState == RUNNING && workQueue.offer(command)) {  
            if (runState != RUNNING || poolSize == 0)  
                ensureQueuedTaskHandled(command);  
        }  
        else if (!addIfUnderMaximumPoolSize(command))  
            reject(command); // is shutdown or saturated  
    }  
}  
  
  
private boolean addIfUnderCorePoolSize(Runnable firstTask) {  
    Thread t = null;  
    final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;  
    mainLock.lock();  
    try {  
        if (poolSize < corePoolSize && runState == RUNNING)  
            t = addThread(firstTask);  
    } finally {  
        mainLock.unlock();  
    }  
    if (t == null)  
        return false;  
    t.start();  
    return true;  
}  
  
private boolean addIfUnderMaximumPoolSize(Runnable firstTask) {  
    Thread t = null;  
    final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;  
    mainLock.lock();  
    try {  
        if (poolSize < maximumPoolSize && runState == RUNNING)  
            t = addThread(firstTask);  
    } finally {  
        mainLock.unlock();  
    }  
    if (t == null)  
        return false;  
    t.start();  
    return true;  
}  
新提交一个任务时的处理流程很明显:

1、如果线程池的当前大小还没有达到基本大小(poolSize < corePoolSize),那么就新增加一个线程处理新提交的任务;

2、如果当前大小已经达到了基本大小,就将新提交的任务提交到阻塞队列排队,等候处理workQueue.offer(command);

3、如果队列容量已达上限,并且当前大小poolSize没有达到maximumPoolSize,那么就新增线程来处理任务;

4、如果队列已满,并且当前线程数目也已经达到上限,那么意味着线程池的处理能力已经达到了极限,此时需要拒绝新增加的任务。至于如何拒绝处理新增的任务,取决于线程池的饱和策略RejectedExecutionHandler。

上述处理流程也可以从ThreadPoolExecutor源码注释中得到验证:
 * 
Core and maximum pool sizes
* *
A {@code ThreadPoolExecutor} will automatically adjust the * pool size (see {@link #getPoolSize}) * according to the bounds set by * corePoolSize (see {@link #getCorePoolSize}) and * maximumPoolSize (see {@link #getMaximumPoolSize}). * * When a new task is submitted in method {@link #execute(Runnable)}, * and fewer than corePoolSize threads are running, a new thread is * created to handle the request, even if other worker threads are * idle. If there are more than corePoolSize but less than * maximumPoolSize threads running, a new thread will be created only * if the queue is full. By setting corePoolSize and maximumPoolSize * the same, you create a fixed-size thread pool. By setting * maximumPoolSize to an essentially unbounded value such as {@code * Integer.MAX_VALUE}, you allow the pool to accommodate an arbitrary * number of concurrent tasks. Most typically, core and maximum pool * sizes are set only upon construction, but they may also be changed * dynamically using {@link #setCorePoolSize} and {@link * #setMaximumPoolSize}.
 
接下来我们看下allowCoreThreadTimeOut和keepAliveTime属性的含义。在压力很大的情况下,线程池中的所有线程都在处理新提交的任务或者是在排队的任务,这个时候线程池处在忙碌状态。如果压力很小,那么可能很多线程池都处在空闲状态,这个时候为了节省系统资源,回收这些没有用的空闲线程,就必须提供一些超时机制,这也是线程池大小调节策略的一部分。通过corePoolSize和maximumPoolSize,控制如何新增线程;通过allowCoreThreadTimeOut和keepAliveTime,控制如何销毁线程。

allowCoreThreadTimeOut:

该属性用来控制是否允许核心线程超时退出。If false,core threads stay alive even when idle.If true, core threads use keepAliveTime to time out waiting for work。如果线程池的大小已经达到了corePoolSize,不管有没有任务需要执行,线程池都会保证这些核心线程处于存活状态。可以知道:该属性只是用来控制核心线程的。

keepAliveTime:

如果一个线程处在空闲状态的时间超过了该属性值,就会因为超时而退出。举个例子,如果线程池的核心大小corePoolSize=5,而当前大小poolSize =8,那么超出核心大小的线程,会按照keepAliveTime的值判断是否会超时退出。如果线程池的核心大小corePoolSize=5,而当前大小poolSize =5,那么线程池中所有线程都是核心线程,这个时候线程是否会退出,取决于allowCoreThreadTimeOut。


Runnable getTask() {  
        for (;;) {  
            try {  
                int state = runState;  
                if (state > SHUTDOWN)  
                    return null;  
                Runnable r;  
                if (state == SHUTDOWN)  // Help drain queue  
                    r = workQueue.poll();  
                else if (poolSize > corePoolSize || allowCoreThreadTimeOut)  
                    r = workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS);  
                else  
                    r = workQueue.take();  
                if (r != null)  
                    return r;  
                if (workerCanExit()) {  
                    if (runState >= SHUTDOWN) // Wake up others  
                        interruptIdleWorkers();  
                    return null;  
                }  
                // Else retry  
            } catch (InterruptedException ie) {  
                // On interruption, re-check runState  
            }  
        }  
    }  

(poolSize > corePoolSize || allowCoreThreadTimeOut)这个条件,就是用来判断是否允许当前线程退出。workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS);就是借助阻塞队列,让空闲线程等待keepAliveTime时间之后,恢复执行。这样空闲线程会由于超时而退出。

转载:https://blog.csdn.net/aitangyong/article/details/38822505

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