Java线程池

Java线程池的核心实现类是ThreadPoolExecutor。其继承关系为ThreadPoolExecutor -> AbstractExecutorService -> ExecutorService -> Executor。

运行机制如下图所示：

ThreadPoolExecutor运行机制

线程池的运行主要分为2个部分，任务管理和线程管理。任务管理是生产者，当任务提交后，线程池会判断线程后续的流转，1⃣️新建线程，执行任务 2⃣️将任务放入缓冲队列 3⃣️ 执行拒绝策略。线程管理是消费者，它们被维护在线程池中，根据任务的请求进行线程的分配，执行完任务后会循环请求队列进行下次任务的执行，超过一定的时间没有获取到任务就会被回收。

private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));

ctl利用低29位表示线程池中线程数，通过高3位表示线程池的运行状态,线程池中经常出现要同时判断线程池运行状态和线程数量的情况，用一个变量去存储两个值，可避免在做相关决策时，出现不一致的情况，不必为了维护两者的一致，而占用锁资源。

ThreadPoolExecutor的运行状态有5种，分别为：

线程池状态描述 线程池生命周期

任务的执行过程，

execute –> addWorker –>runWorker （getTask）

execute()方法：ThreadPoolExecutor.execute(task)实现了Executor.execute(task)

任务申请：任务的执行有两种可能：一种是任务直接由新创建的线程执行。另一种是线程从任务队列中获取任务然后执行，执行完任务的空闲线程会再次去从队列中申请任务再去执行。第一种情况仅出现在线程初始创建的时候，第二种是线程获取任务绝大多数的情况。

addWorker()方法：ThreadPoolExecutor的private方法

增加线程：该方法不考虑线程池是在哪个阶段增加的该线程，这个分配线程的策略是在上个步骤完成的，该步骤仅仅完成增加线程，并使它运行，最后返回是否成功这个结果。addWorker方法有两个参数：firstTask、core。firstTask参数用于指定新增的线程执行的第一个任务，该参数可以为空；core参数为true表示在新增线程时会判断当前活动线程数是否少于corePoolSize，false表示新增线程前需要判断当前活动线程数是否少于maximumPoolSize。（线程池创建新线程执行任务时，需要 获取全局锁ReentrantLock mainLock），worker创建成功后会将worker加入到hashset.

runworker方法: Worker类中的方法

1.while循环不断地通过getTask()方法获取任务。 2.getTask()方法从阻塞队列中取任务。 3.如果线程池正在停止，那么要保证当前线程是中断状态，否则要保证当前线程不是中断状态。 4.执行任务。 5.如果getTask结果为null则跳出循环，执行processWorkerExit()方法，销毁线程。

getTask方法：从阻塞队列中获取等待的任务

注意这里一段代码是keepAliveTime起作用的关键

boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;

Runnable r = timed ?

                workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :

                workQueue.take();