Java多线程之：详解ThreadPoolExecutor执行源码分析
文章目录
- 线程池的实现原理
- 详解ThreadPoolExecutor
-
- 核心数据结构
- 核心配置参数解释
- 线程池的优雅关闭
-
- 线程池的生命周期
- 正确关闭线程池的步骤
- shutdown()与shutdownNow()的区别
- 任务的提交过程分析
- 任务的执行过程分析
-
- shutdown()与任务执行过程综合分析
- shutdownNow() 与任务执行过程综合分析
- 线程池的4种拒绝策略
- 线程池使用案例Case
线程池的实现原理
下图所示为线程池的实现原理：调用方不断地向线程池中提交任务，线程池中有⼀组线程，不断地从队列中取任务，这是⼀个典型的⽣产者—消费者模型。
要实现这样⼀个线程池，有几个问题需要考虑：
- 队列设置多长？如果是无界的，调用方不断地往队列中放任务，可能导致内存耗尽。如果是有界的，当队列满了之后，调用方如何处理？
- 线程池中的线程个数是固定的，还是动态变化的？
- 每次提交新任务，是放⼊队列？还是开新线程？
- 当没有任务的时候，线程是睡眠⼀小段时间？还是进入阻塞？如果进入阻塞，如何唤醒？
针对问题4，有3种做法：
- 不使用阻塞队列，只使用⼀般的线程安全的队列，也无阻塞/唤醒机制。当队列为空时，线程池中的线程只能睡眠⼀会儿，然后醒来去看队列中有没有新任务到来，如此不断轮询。
- 不使用阻塞队列，但在队列外部、线程池内部实现了阻塞/唤醒机制。
- 使用阻塞队列。
很显然，做法3最完善，既避免了线程池内部自己实现阻塞/唤醒机制的麻烦，也避免了做法1的睡眠/轮询带来的资源消耗和延迟。正因为如此，接下来要讲的ThreadPoolExector/ScheduledThreadPoolExecutor都是基于阻塞队列来实现的，而不是⼀般的队列，至此，各式各样的阻塞队列就要派上用场了。
详解ThreadPoolExecutor
核心数据结构
基于线程池的实现原理，下面看⼀下ThreadPoolExector的核心数据结构。
public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService {
//...
private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
// 存放任务的阻塞队列
private final BlockingQueue<Runnable> workQueue;
// 对线程池内部各种变量进⾏互斥访问控制
private final ReentrantLock mainLock = new ReentrantLock();
// 线程集合
private final HashSet<Worker> workers = new HashSet<Worker>();
//...
}
每⼀个线程是⼀个Worker对象。 Worker是ThreadPoolExector的内部类，核心数据结构如下：
private final class Worker extends AbstractQueuedSynchronizer implements Runnable {
// ...
final Thread thread; // Worker封装的线程
Runnable firstTask; // Worker接收到的第1个任务
volatile long completedTasks; // Worker执⾏完毕的任务个数
// ...
}
由定义会发现， Worker继承于AQS，也就是说Worker本身就是⼀把锁。这把锁有什么⽤处呢？用于线程池的关闭、线程执行任务的过程中。
核心配置参数解释
ThreadPoolExecutor在其构造方法中提供了几个核心配置参数，来配置不同策略的线程池。
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> 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;
}
上面的各个参数，解释如下：
- corePoolSize：在线程池中始终维护的线程个数。
- maxPoolSize：在corePooSize已满、队列也满的情况下，扩充线程至此值。
- keepAliveTime/TimeUnit： maxPoolSize 中的空闲线程，销毁所需要的时间，总线程数收缩回corePoolSize。
- blockingQueue：线程池所用的队列类型。
- threadFactory：线程创建工厂，可以自定义，有默认值Executors.defaultThreadFactory() 。
- RejectedExecutionHandler： corePoolSize已满，队列已满， maxPoolSize 已满，最后的拒绝策略。
下面来看这6个配置参数在任务的提交过程中是怎么运作的。在每次往线程池中提交任务的时候，有如下的处理流程：
- 步骤⼀：判断当前线程数是否大于或等于corePoolSize。如果小于，则新建线程执行；如果大于，则进⼊步骤⼆。
- 步骤⼆：判断队列是否已满。如未满，则放入；如已满，则进⼊步骤三。
- 步骤三：判断当前线程数是否大于或等于maxPoolSize。如果小于，则新建线程执行；如果大于，则进⼊步骤四。
- 步骤四：根据拒绝策略，拒绝任务。
总结⼀下：首先判断corePoolSize，其次判断blockingQueue是否已满，接着判断maxPoolSize，最后使用拒绝策略
很显然，基于这种流程，如果队列是无界的，将永远没有机会走到步骤三，也即maxPoolSize没有使用，也⼀定不会走到步骤四。
线程池的优雅关闭
线程池的关闭，较之线程的关闭更加复杂。当关闭⼀个线程池的时候，有的线程还正在执行某个任务，有的调用者正在向线程池提交任务，并且队列中可能还有未执行的任务。因此，关闭过程不可能是瞬时的，而是需要⼀个平滑的过渡，这就涉及线程池的完整生命周期管理。
线程池的生命周期
在JDK 7中，把线程数量（workerCount）和线程池状态（runState）这两个变量打包存储在⼀个字段里面，即ctl变量。如下图所示，最高的3位存储线程池状态，其余29位存储线程个数。而在JDK 6中，这两个变量是分开存储的。
private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3;
private static final int CAPACITY = (1 << COUNT_BITS) - 1;
// runState is stored in the high-order bits
private static final int RUNNING = -1 << COUNT_BITS;
private static final int SHUTDOWN = 0 << COUNT_BITS;
private static final int STOP = 1 << COUNT_BITS;
private static final int TIDYING = 2 << COUNT_BITS;
private static final int TERMINATED = 3 << COUNT_BITS;
// Packing and unpacking ctl
private static int runStateOf(int c) { return c & ~CAPACITY; }
private static int workerCountOf(int c) { return c & CAPACITY; }
private static int ctlOf(int rs, int wc) { return rs | wc; }
由上面的代码可以看到， ctl变量被拆成两半，最高的3位用来表示线程池的状态，低的29位表示线程的个数。线程池的状态有五种，分别是RUNNING、 SHUTDOWN、 STOP、 TIDYING和TERMINATED。
下面分析状态之间的迁移过程，如图所示：
线程池有两个关闭方法， shutdown()和shutdownNow()，这两个方法会让线程池切换到不同的状态。在队列为空，线程池也为空之后，进入TIDYING 状态；最后执行⼀个钩子方法terminated()，进⼊TERMINATED状态，线程池才真正关闭。
这里的状态迁移有⼀个非常关键的特征：从小到大迁移， -1， 0， 1， 2， 3，只会从小的状态值往大的状态值迁移，不会逆向迁移。例如，当线程池的状态在TIDYING=2时，接下来只可能迁移到TERMINATED=3，不可能迁移回STOP=1或者其他状态。
除 terminated()之外，线程池还提供了其他几个钩子方法，这些方法的实现都是空的。如果想实现自己的线程池，可以重写这几个方法：
protected void beforeExecute(Thread t, Runnable r) { }
protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) { }
protected void terminated() { }
正确关闭线程池的步骤
关闭线程池的过程为：在调用 shutdown()或者shutdownNow()之后，线程池并不会立即关闭，接下来需要调用awaitTermination() 来等待线程池关闭。关闭线程池的正确步骤如下：
// executor.shutdownNow();
executor.shutdown();
try {
boolean flag = true;
do {
flag = ! executor.awaitTermination(500, TimeUnit.MILLISECONDS);
} while (flag);
} catch (InterruptedException e) {
// ...
}
awaitTermination(…)方法的内部实现很简单，如下所示。不断循环判断线程池是否到达了最终状态
TERMINATED，如果是，就返回。如果不是，则通过termination条件变量阻塞⼀段时间，之后继续判断。
public boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException {
long nanos = unit.toNanos(timeout);
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
for (;;) {
// 判断线程池状态，是否为Termination
if (runStateAtLeast(ctl.get(), TERMINATED))
return true;
if (nanos <= 0)
return false;
nanos = termination.awaitNanos(nanos);
}
} finally {
mainLock.unlock();
}
}
shutdown()与shutdownNow()的区别
- shutdown()不会清空任务队列，会等所有任务执行完成， shutdownNow()清空任务队列。
- shutdown()只会中断空闲的线程， shutdownNow()会中断所有线程。
public void shutdown() {
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
// 加锁，确保线程安全
mainLock.lock();
try {
// 检查是否有关闭线程池的权限
checkShutdownAccess();
// 将线程池状态修改为ShutDown
advanceRunState(SHUTDOWN);
// 中断空闲线程
interruptIdleWorkers();
// 具体空方法体的钩子方法
onShutdown(); // hook for ScheduledThreadPoolExecutor
} finally {
mainLock.unlock();
}
tryTerminate();
}
public List<Runnable> shutdownNow() {
List<Runnable> tasks;
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
// 加锁，确保线程安全
mainLock.lock();
try {
// 检查是否有关闭线程池的权限
checkShutdownAccess();
// 将线程池状态设置为STOP
advanceRunState(STOP);
// 中断所有线程
interruptWorkers();
// 任务队列清空
tasks = drainQueue();
} finally {
mainLock.unlock();
}
tryTerminate();
return tasks;
}
下面看⼀下在上面的代码里中断空闲线程和中断所有线程的区别。
shutdown()方法中的interruptIdleWorkers()方法的实现：
/**
* Common form of interruptIdleWorkers, to avoid having to
* remember what the boolean argument means.
*/
private void interruptIdleWorkers() {
interruptIdleWorkers(false);
}
private void interruptIdleWorkers(boolean onlyOne) {
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
for (Worker w : workers) {
Thread t = w.thread;
// 如果tryLock成功，表示线程处于空闲状态
// 如果不成功，表示线程持有锁，正在执行某个任务
if (!t.isInterrupted() && w.tryLock()) {
try {
t.interrupt();
} catch (SecurityException ignore) {
} finally {
w.unlock();
}
}
if (onlyOne)
break;
}
} finally {
mainLock.unlock();
}
}
关键区别点在tryLock()：⼀个线程在执行⼀个任务之前，会先加锁，这意味着通过是否持有锁，可以判断出线程是否处于空闲状态。 tryLock()如果调用成功，说明线程处于空闲状态，向其发送中断信号；否则不发送。
shutdownNow()调用了 interruptWorkers()方法：
private void interruptWorkers() {
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
for (Worker w : workers)
w.interruptIfStarted();
} finally {
mainLock.unlock();
}
}
void interruptIfStarted() {
Thread t;
if (getState() >= 0 && (t = thread) != null && !t.isInterrupted()) {
try {
// 只要线程启动了，并且没有被中断过，则一律中断
t.interrupt();
} catch (SecurityException ignore) {
}
}
}
通过源码可以发现，shutdownNow()源码内部，通过对工作线程调用interrupt方法强制使工作线程中断。
在上面的代码中， shutdown() 和shutdownNow()都调用了tryTerminate()方法，如下所示：
final void tryTerminate() {
for (;;) {
int c = ctl.get();
if (isRunning(c) ||
runStateAtLeast(c, TIDYING) ||
(runStateOf(c) == SHUTDOWN && ! workQueue.isEmpty()))
return;
if (workerCountOf(c) != 0) { // Eligible to terminate
interruptIdleWorkers(ONLY_ONE);
return;
}
// 当workQueue为空， wordCount为0时，执⾏下述代码。
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
// 将状态切换到到TIDYING状态
if (ctl.compareAndSet(c, ctlOf(TIDYING, 0))) {
try {
// 调⽤钩⼦函数
terminated();
} finally {
// 将状态由TIDYING改为TERMINATED
ctl.set(ctlOf(TERMINATED, 0));
// 通知awaitTermination(...)
termination.signalAll();
}
return;
}
} finally {
mainLock.unlock();
}
// else retry on failed CAS
}
}
tryTerminate()不会强制终止线程池，只是做了⼀下检测：当workerCount为0， workerQueue为空时，先把状态切换到TIDYING，然后调用钩子方法terminated()。当钩子方法执行完成时，把状态从TIDYING 改为 TERMINATED，接着调用termination.sinaglAll()，通知前面阻塞在awaitTermination的所有调用者线程。
所以， TIDYING和TREMINATED的区别是在⼆者之间执⾏了⼀个钩⼦⽅法terminated()，⽬前是⼀个空实现。
任务的提交过程分析
提交任务的方法如下：
public void execute(Runnable command) {
if (command == null)
throw new NullPointerException();
int c = ctl.get();
// 如果当前线程数⼩于corePoolSize，则启动新线程
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
// 添加Worker，并将command设置为Worker线程的第⼀个任务开始执⾏。
if (addWorker(command, true))
return;
c = ctl.get();
}
// 如果当前的线程数⼤于或等于corePoolSize，则调⽤workQueue.offer放⼊队列
if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
int recheck = ctl.get();
// 如果线程池正在停⽌，则将command任务从队列移除，并拒绝command任务请求。
if (! isRunning(recheck) && remove(command))
reject(command);
// 放⼊队列中后发现没有线程执⾏任务，开启新线程
else if (workerCountOf(recheck) == 0)
addWorker(null, false);
}
// 线程数⼤于maxPoolSize，并且队列已满，调⽤拒绝策略
else if (!addWorker(command, false))
reject(command);
}
// 该方法⽤于启动新线程。如果第⼆个参数为true，则使⽤corePoolSize作为上限，否则使⽤maxPoolSize作为上限。
private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {
retry:
for (int c = ctl.get();;) {
// 如果线程池状态值起码是SHUTDOWN和STOP，或则第⼀个任务不是null，或者⼯作队列为空
// 则添加worker失败，返回false
if (runStateAtLeast(c, SHUTDOWN)
&& (runStateAtLeast(c, STOP)
|| firstTask != null
|| workQueue.isEmpty()))
return false;
for (;;) {
// 工作线程数达到上限，要么是corePoolSize要么是maximumPoolSize，启动线程失败
if (workerCountOf(c)
>= ((core ? corePoolSize : maximumPoolSize) & COUNT_MASK))
return false;
// 增加worker数量成功，返回到retry语句
if (compareAndIncrementWorkerCount(c))
break retry;
c = ctl.get(); // Re-read ctl
// 如果线程池运⾏状态起码是SHUTDOWN，则重试retry标签语句， CAS
if (runStateAtLeast(c, SHUTDOWN))
continue retry;
// else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop
}
}
// worker数量加1成功后，接着运⾏：
boolean workerStarted = false;
boolean workerAdded = false;
Worker w = null;
try {
// 新建worker对象
w = new Worker(firstTask);
// 获取线程对象
final Thread t = w.thread;
if (t != null) {
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
// 加锁
mainLock.lock();
try {
// Recheck while holding lock.
// Back out on ThreadFactory failure or if
// shut down before lock acquired.
int c = ctl.get();
if (isRunning(c) ||
(runStateLessThan(c, STOP) && firstTask == null)) {
// 由于线程已经在运⾏中，⽆法启动，抛异常
if (t.isAlive()) // precheck that t is startable
throw new IllegalThreadStateException();
// 将线程对应的worker加⼊worker集合
workers.add(w);
int s = workers.size();
if (s > largestPoolSize)
largestPoolSize = s;
workerAdded = true;
}
} finally {
// 释放锁
mainLock.unlock();
}
// 如果添加worker成功，则启动该worker对应的线程
if (workerAdded) {
t.start();
workerStarted = true;
}
}
} finally {
// 如果启动新线程失败
if (! workerStarted)
// workCount - 1
addWorkerFailed(w);
}
return workerStarted;
}
任务的执行过程分析
在上面的任务提交过程中，可能会开启⼀个新的Worker，并把任务本身作为firstTask赋给该Worker。但对于⼀个Worker来说，不是只执行⼀个任务，而是源源不断地从队列中取任务执行，这是⼀个不断循环的过程。
下面来看Woker的run()方法的实现过程
private final class Worker extends AbstractQueuedSynchronizer implements Runnable {
// 当前Worker对象封装的线程
final Thread thread;
// 线程需要运⾏的第⼀个任务。可以是null，如果是null，则线程从队列获取任务
Runnable firstTask;
// 记录线程执⾏完成的任务数量，每个线程⼀个计数器
volatile long completedTasks;
/**
* 使⽤给定的第⼀个任务并利⽤线程⼯⼚创建Worker实例
* @param firstTask 线程的第⼀个任务，如果没有，就设置为null，此时线程会从队列获取任务。
*/
Worker(Runnable firstTask) {
setState(-1); // 线程处于阻塞状态，调⽤runWorker的时候中断
this.firstTask = firstTask;
this.thread = getThreadFactory().newThread(this);
}
// 调⽤ThreadPoolExecutor的runWorker⽅法执⾏线程的运⾏
public void run() {
runWorker(this);
}
}
final void runWorker(Worker w) {
Thread wt = Thread.currentThread();
Runnable task = w.firstTask;
w.firstTask = null;
// 中断Worker封装的线程
w.unlock();
boolean completedAbruptly = true;
try {
// 如果线程初始任务不是null，或者从队列获取的任务不是null，表示该线程应该执⾏任务。
while (task != null || (task = getTask()) != null) {
// 获取线程锁
w.lock();
// 如果线程池停⽌了，确保线程被中断
// 如果线程池正在运⾏，确保线程不被中断
if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
(Thread.interrupted() &&
runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
!wt.isInterrupted())
// 获取到任务后，再次检查线程池状态，如果发现线程池已经停⽌，则给⾃⼰发中断信号
wt.interrupt();
try {
// 任务执⾏之前的钩⼦⽅法，实现为空
beforeExecute(wt, task);
try {
task.run();
// 任务执⾏结束后的钩⼦⽅法，实现为空
afterExecute(task, null);
} catch (Throwable ex) {
afterExecute(task, ex);
throw ex;
}
} finally {
// 任务执⾏完成，将task设置为null
task = null;
// 线程已完成的任务数加1
w.completedTasks++;
// 释放线程锁
w.unlock();
}
}
// 判断线程是否是正常退出
completedAbruptly = false;
} finally {
// Worker退出
processWorkerExit(w, completedAbruptly);
}
}
shutdown()与任务执行过程综合分析
把任务的执行过程和上面的线程池的关闭过程结合起来进行分析，当调⽤ shutdown()的时候，可能出现以下几种场景：
-
当调用shutdown()的时候，所有线程都处于空闲状态。
这意味着任务队列⼀定是空的。此时，所有线程都会阻塞在 getTask()方法的地方。然后，所有线程都会收到interruptIdleWorkers()发来的中断信号， getTask()返回null，所有Worker都会退出while循环，之后执行processWorkerExit。 -
当调用shutdown()的时候，所有线程都处于忙碌状态。
此时，队列可能是空的，也可能是非空的。 interruptIdleWorkers()内部的tryLock调用失败，什么都不会做，所有线程会继续执行⾃⼰当前的任务。之后所有线程会执行完队列中的任务，直到队列为空， getTask()才会返回null。之后，就和场景1⼀样了，退出while循环。
-
当调用shutdown()的时候，部分线程忙碌，部分线程空闲。
有部分线程空闲，说明队列⼀定是空的，这些线程肯定阻塞在 getTask()方法的地方。空闲的这些线程会和场景1⼀样处理，不空闲的线程会和场景2⼀样处理。
下面看⼀下getTask()方法的内部细节：
private Runnable getTask() {
boolean timedOut = false; // Did the last poll() time out?
for (;;) {
int c = ctl.get();
// 如果线程池调⽤了shutdownNow()，返回null
// 如果线程池调⽤了shutdown()，并且任务队列为空，也返回null
if (runStateAtLeast(c, SHUTDOWN)
&& (runStateAtLeast(c, STOP) || workQueue.isEmpty())) {
// 工作线程数减一
decrementWorkerCount();
return null;
}
int wc = workerCountOf(c);
// Are workers subject to culling?
boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;
if ((wc > maximumPoolSize || (timed && timedOut))
&& (wc > 1 || workQueue.isEmpty())) {
if (compareAndDecrementWorkerCount(c))
return null;
continue;
}
try {
// 如果队列为空，就会阻塞pool或者take，前者有超时时间，后者没有超时时间
// ⼀旦中断，此处抛异常，对应上⽂场景1。
Runnable r = timed ?
workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
workQueue.take();
if (r != null)
return r;
timedOut = true;
} catch (InterruptedException retry) {
timedOut = false;
}
}
}
shutdownNow() 与任务执行过程综合分析
和上面的 shutdown()类似，只是多了⼀个环节，即清空任务队列。如果⼀个线程正在执行某个业务代码，即使向它发送中断信号，也没有用，只能等它把代码执行完成。因此，中断空闲线程和中断所有线程的区别并不是很大，除非线程当前刚好阻塞在某个地方
当⼀个Worker最终退出的时候，会执行清理工作：
private void processWorkerExit(Worker w, boolean completedAbruptly) {
// 如果线程正常退出，不会执⾏if的语句，这⾥⼀般是⾮正常退出，需要将worker数量减⼀
if (completedAbruptly)
decrementWorkerCount();
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
completedTaskCount += w.completedTasks;
// 将自己的worker从集合移除
workers.remove(w);
} finally {
mainLock.unlock();
}
// 每个线程在结束的时候都会调⽤该⽅法，看是否可以停⽌线程池
tryTerminate();
int c = ctl.get();
// 如果在线程退出前，发现线程池还没有关闭
if (runStateLessThan(c, STOP)) {
if (!completedAbruptly) {
int min = allowCoreThreadTimeOut ? 0 : corePoolSize;
// 如果线程池中没有其他线程了，并且任务队列⾮空
if (min == 0 && ! workQueue.isEmpty())
min = 1;
// 如果⼯作线程数⼤于min，表示队列中的任务可以由其他线程执⾏，退出当前线程
if (workerCountOf(c) >= min)
return; // replacement not needed
}
// 如果当前线程退出前发现线程池没有结束，任务队列不是空的，也没有其他线程来执⾏
// 就再启动⼀个线程来处理。
addWorker(null, false);
}
}
线程池的4种拒绝策略
在execute(Runnable command)的最后，调用了reject(command)执行拒绝策略，代码如下所示：
public void execute(Runnable command) {
//...
else if (!addWorker(command, false))
reject(command);
final void reject(Runnable command) {
handler.rejectedExecution(command, this);
}
其中，handler就是我们可以设置的拒绝策略管理器
/**
* Handler called when saturated or shutdown in execute.
*/
private volatile RejectedExecutionHandler handler;
RejectedExecutionHandler 是⼀个接口，定义了四种实现，分别对应四种不同的拒绝策略，默认是
AbortPolicy。
ThreadPoolExecutor类中默认的实现是defaultHandler
/**
* The default rejected execution handler
*/
private static final RejectedExecutionHandler defaultHandler =
new AbortPolicy();
四种策略的实现代码如下：
策略1：调用者直接在自己的线程里执行，线程池不处理。
public static class CallerRunsPolicy implements RejectedExecutionHandler {
/**
* Creates a {@code CallerRunsPolicy}.
*/
public CallerRunsPolicy() { }
/**
* Executes task r in the caller's thread, unless the executor
* has been shut down, in which case the task is discarded.
*
* @param r the runnable task requested to be executed
* @param e the executor attempting to execute this task
*/
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
if (!e.isShutdown()) {
r.run();
}
}
}
策略2：线程池抛异常：
/**
* A handler for rejected tasks that throws a
* {@code RejectedExecutionException}.
*/
public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler {
/**
* Creates an {@code AbortPolicy}.
*/
public AbortPolicy() { }
/**
* Always throws RejectedExecutionException.
*
* @param r the runnable task requested to be executed
* @param e the executor attempting to execute this task
* @throws RejectedExecutionException always
*/
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
// 直接throw RejectExecutionException异常
throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() +
" rejected from " +
e.toString());
}
}
策略3：线程池直接丢掉任务，神不知鬼不觉：
/**
* A handler for rejected tasks that silently discards the
* rejected task.
*/
public static class DiscardPolicy implements RejectedExecutionHandler {
/**
* Creates a {@code DiscardPolicy}.
*/
public DiscardPolicy() { }
/**
* Does nothing, which has the effect of discarding task r.
*
* @param r the runnable task requested to be executed
* @param e the executor attempting to execute this task
*/
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
}
}
策略4：删除队列中最早的任务，将当前任务入队列：
/**
* A handler for rejected tasks that discards the oldest unhandled
* request and then retries {@code execute}, unless the executor
* is shut down, in which case the task is discarded.
*/
public static class DiscardOldestPolicy implements RejectedExecutionHandler {
/**
* Creates a {@code DiscardOldestPolicy} for the given executor.
*/
public DiscardOldestPolicy() { }
/**
* Obtains and ignores the next task that the executor
* would otherwise execute, if one is immediately available,
* and then retries execution of task r, unless the executor
* is shut down, in which case task r is instead discarded.
*
* @param r the runnable task requested to be executed
* @param e the executor attempting to execute this task
*/
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
if (!e.isShutdown()) {
e.getQueue().poll();
e.execute(r);
}
}
}
线程池使用案例Case
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ThreadPoolExecutorDemo {
public static void main(String[] args) {
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
3,
5,
1,
TimeUnit.SECONDS,
new ArrayBlockingQueue<>(3),
// new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
// new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
// new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()
new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()
);
for (int i = 0; i < 20; i++) {
int finalI = i;
executor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getId() + "[" + finalI
+ "] -- 开始");
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getId() + "[" + finalI
+ "] -- 结束");
}
});
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
executor.shutdown();
boolean flag = true;
try {
do {
flag = !executor.awaitTermination(1, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(flag);
} while (flag);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("线程池关闭成功。。。 ");
System.out.println(Thread.currentThread().getId());
}
}
执行结果如下所示：
12[0] -- 开始
13[1] -- 开始
14[2] -- 开始
15[6] -- 开始
16[7] -- 开始
12[0] -- 结束
12[3] -- 开始
true
13[1] -- 结束
13[4] -- 开始
14[2] -- 结束
14[5] -- 开始
true
15[6] -- 结束
16[7] -- 结束
true
true
true
12[3] -- 结束
13[4] -- 结束
true
14[5] -- 结束
false
线程池关闭成功。。。
1