Java中级之线程池源码剖析

  本文来自http://blog.csdn.net/liuxian13183/ ，引用必须注明出处！

线程池伴随着线程的产生而产生，主要用于线程复用，减少内存泄露。

线程池中使用Thread作为执行体，使用Runnable接口作为执行者，一个个执行者以任务的方式在执行体里完成。

任务以下指一个实现Runnable接口的Worker对象，任务放在Thread中被执行

原理：

corePoolSize：活跃线程数量，以下简称core（不能小于0）

maxPoolSize：线程池总数量，以下简称max（不能小于0，core必须小于max）

keepAliveTime：超过core个线程的空闲时间，超时被停止，以下简称keep（不能小于0）

ctl：配合isRunning方法，用来标记线程数和运行状态，如不符合则线程池被关闭。

一个新任务被加入，如果线程数量小于core，则新建一个线程，直到数量等于core；

 

ExecutorService：

newCachedThreadPool 无界线程池，可动态改造，默认执行器，以下简称Cached

newFixedThreadPool 固定大小的执行器，以下简称Fixed，默认ExecutorService

newSingleThreadExecutor 单线程执行器，以下简称Single

Queue：

SynchronousQueue 无需等待，直接进入线程执行，要求使用Cached，否则一时无线程则任务被抛弃

LinkedBlockingQueue 无界队列，用于core繁忙时等待，任务之间互相无影响，优势是可以短时间接受大量任务

ArrayBlockingQueue 有界队列，使用大池子和小队列，来减少资源消耗（CPU、IO、线程切换）

Policy：

RejectedExecutionHandler 当ExecutorService shutdown时，抛出拒绝的异常

CallerRunsPolicy：减缓任务的执行速率

DiscardPolicy： 直接抛弃

DiscardOldestPolicy：位于栈顶的任务被抛弃，会重新执行此任务，则抛弃老的任务

 

Worker：

使用AbstractQueuedSynchronizer锁

第一、保证操作去唤醒一个等待的任务，而不是中断一个正在执行的任务

第二、作为一个互斥锁，不使用ReentrantLock，希望在调用setCorePoolSize方法后，不必使worker重新获得锁

 

execute方法：

任务将会在一个线程中被处理，线程可能是一个新线程（线程数小于corePoolSize），也可能是一个已经存在的线程（线程数大于corePoolSize，小于maxPoolSize）

4种情况会被拒绝执行：

第一、线程池已经shudown（主动执行shutdown，或被interrupt）

第二、线程数已经超过maxPoolSize（可设为Integer.MaX_VALUE以防止发生）

第三、线程池为空

第四、超时

拒绝执行，如果使用的handler为RejectedExecutorHandler(默认)，则任务被抛弃，并报错

线程没有RuntimePermission，则会被停止

执行前后，分别会运行beforeExecute和afterExecute

执行：

小于core则new新thread

大于core则优先进入queue等待

如不能则new新thread

大于max则任务默认被拒绝

 

shutdown方法：

顺序关闭所有任务（任务池的线程仍会执行完毕，但新任务不再被接受）

executor长久不被调用，同时无剩余线程，会自动执行shutdown;

实现方式：

目的让空闲线程被杀掉

方式有二，设置keep时间短一点，其次设置core小一点同是allowCoreThreadTimeOut为true

 

shutdownNow方法：

立即停止所有任务，包含正在执行的，并返回这些“正在执行的任务”的list集合

 

remove方法：

停止未执行的任务；如果使用submit把任务当成future类型，则不会停止 

 

purge方法：

清除已经被停止的future任务，用于存储功能改造；如果被其他线程干扰，则会失败。

 

判断启动corePool的数量：

prestartCoreThread：启动一条core线程

ensurePrestart：同上，如果corePoolSize为0也启动一条线程

prestartAllCoreThreads：将所有core线程均启动

 

Tips：

1、

如果任务数大于core但小于max，则新线程被创建（建议max为Integer.MAX_VALUE）

提示：core和max应该被动态的设置，keep用于有效减少资源占用

将allowCoreThreadTimeOut设为true，可以让core同样有此功效（时间需要大于0，超时后一个个被interrupt），设置后直接把运行的空闲任务全部清除

2、

为获得更大效率，一般IO读写设置core为2*CpuSize，逻辑较多避免上下文切换，设置为CpuSize

3、

submit比 exexute仅多一个返回值，标识完成。