java线程池数据结构

续上篇所述，Java线程池作为jdk组件箱中重要的一员，其产生的背后是要来解决一些需求，如线程的管理，任务的管理，自身的生命周期的管理等。

有了需求，就有了一张蓝图，其描绘了程序最初的样子，程序设计由此便有了依据。按照古老的 “程序 = 数据结构+ 算法” 的指挥思想，我们首先得确定线程池的数据结构。而数据结构说白就是数据的组织与存储的方式，就像是好的仓库管理员对货物分门别类的放置一样，我们需要对线程池所管理的数据的进行妥当的安置。

首先，我们先明确线程池所管理的核心数据有哪些：一组线程及其描述量，一组任务及其描述量以及自身的状态量（描述自身生命周期）。

我们先讲一组线程及其描述量，线程池要持有一组线程的所有引用，这些线程得在线程池里创建，但创建的数量应该有一个上限，不能无限创建，故我们需要一个描述量maximumPoolSize来描述线程池能承受的实际最大线程数，另外，为了进一步细粒度地约束线程池的大小，避免过多的线程空转闲置，线程池需要另一个描述量corePoolSize来描述久住线程池的最小线程数。综上，线程池需要一个容器，三个描述量来封装线程的相关操作。

接着我们来讲一组任务及其描述量，线程池作为任务的调度和分配者，当任务过多时，需要一个任务的缓冲区来暂存待执行的任务，为了了解任务完成的总体情况，需要一个描述量completedTaskCount来描述当前线程池的完成的任务总数，综上，线程池需要另外一个容器，一个描述量来封装任务的相关操作。

最后，我们讲线程池自身的状态量，线程池是一个独立的组件，组件内部对调用者来说是黑盒，虽说是黑盒，也要有一些必要的信息暴露给调用者，以便调用者了解并根据这些信息做出对应的决策。这里就包括RUNNING(正在运行)，SHUTDOWN(关闭)，STOP(停止)，TIDYING(清理)，TERMINATED(结束)五种状态，那为什么需要这五种状态，这里就需要联系线程池的优雅停止处理的考虑，多出来的SHUTDOWN(关闭)，STOP(停止)，TIDYING(清理)三种中间状态能够更加具体的描述线程池所处的阶段。（后续会对其扩展讲）。

至此，我描述完了线程池的数据结构，打个比方作为结束：想像线程池是一个实体的工厂，线程是工厂的员工，任务是工厂的加工的原料。员工需要工位（容器），员工有正式员工和非正式员工（外包或者临时工），正式员工有corePoolSize人，工厂员工有maximumPoolSize人；原料需要仓库来暂存（容器），completedTaskCount描述了原料的消耗量。工厂也有开工，没工开，破产清理，倒闭等不同的状态。

希望上诉比喻能增强对线程池数据结构的理解。下一篇我们讲：

《java线程池算法》