ThreadPoolExecutor原理分析

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  原文转自:https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3932921.html
  
Executor是一个顶层接口,在它里面只声明了一个方法execute(Runnable),返回值为void,参数为Runnable类型,从字面意思可以理解,就是用来执行传进去的任务的;

  然后ExecutorService接口继承了Executor接口,并声明了一些方法:submit、invokeAll、invokeAny以及shutDown等;

  抽象类AbstractExecutorService实现了ExecutorService接口,基本实现了ExecutorService中声明的所有方法;

  然后ThreadPoolExecutor继承了类AbstractExecutorService。

  在ThreadPoolExecutor类中有几个非常重要的方法:

1.execute()
2.submit()
3.shutdown()
4.shutdownNow()

  execute()方法实际上是Executor中声明的方法,在ThreadPoolExecutor进行了具体的实现,这个方法是ThreadPoolExecutor的核心方法,通过这个方法可以向线程池提交一个任务,交由线程池去执行。

  submit()方法是在ExecutorService中声明的方法,在AbstractExecutorService就已经有了具体的实现,在ThreadPoolExecutor中并没有对其进行重写,这个方法也是用来向线程池提交任务的,但是它和execute()方法不同,它能够返回任务执行的结果,去看submit()方法的实现,会发现它实际上还是调用的execute()方法,只不过它利用了Future来获取任务执行结果(Future相关内容将在下一篇讲述)。

  shutdown()和shutdownNow()是用来关闭线程池的。

在ThreadPoolExecutor类中,最核心的任务提交方法是execute()方法,虽然通过submit也可以提交任务,但是实际上submit方法里面最终调用的还是execute()方法,所以我们只需要研究execute()方法的实现原理即可:

 public void execute(Runnable command) {
        if (command == null)
            throw new NullPointerException();
        /*
         * Proceed in 3 steps:
         *
         * 1。如果小于CopePoLyScript线程正在运行,请尝试
         * 以给定的命令启动一个新线程作为第一个线程
         * 任务。AdWorkter的调用原子检查运行状态和
         * 工作计数,从而防止添加错误警报。
         * 当线程不应该时,返回false。
         *
         * 2。如果任务可以成功排队,那么我们仍然需要
         * 仔细检查是否应该添加线程
         *(因为现有的自上次检查后死亡)或
         * 进入该方法后池关闭。所以我们
         * 重新检查状态,如果有必要,回滚队列
         * 停止,或启动一个新的线程,如果没有。
         *
         * 3。如果我们不能排队任务,那么我们尝试添加一个新的
         * 线程。如果失败了,我们知道我们关闭或饱和。
         * 因此拒绝这项任务。
         */

        int c = ctl.get();
        //如果当前工作线程数 < 核心线程数
        if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
        //创建线程执行任务
            if (addWorker(command, true))
                return;
            c = ctl.get();
        }
        //如果线程池是RUNNING状态 且 任务添加到缓冲队列成功
        //(适用于fixThreadPool)
        if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
            int recheck = ctl.get();
            //如果任务可以成功排队,那么我们仍然需要仔细检查是否应该添加线程
            //如果线程池不是RUNNING状态 或者 移除队列失败,则使用handler策略拒绝任务
            if (! isRunning(recheck) && remove(command))
                reject(command);
            //如果工作线程数 == 0,则启动一个新的线程
            else if (workerCountOf(recheck) == 0)
                addWorker(null, false);
        }
        //如果线程池不是RUNNING状态 或 任务添加到缓冲队列成功 且 创建线程执行任务失败
        //则使用handler策略拒绝任务
        //(适用于cacheThreadPool)
        else if (!addWorker(command, false))
            reject(command);
    }

addWorker 类

    private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {
        retry:
        for (;;) {
            int c = ctl.get();
            int rs = runStateOf(c);

            // Check if queue empty only if necessary.
            if (rs >= SHUTDOWN &&
                ! (rs == SHUTDOWN &&
                   firstTask == null &&
                   ! workQueue.isEmpty()))
                return false;

            for (;;) {
                int wc = workerCountOf(c);
                if (wc >= CAPACITY ||
                    wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))
                    return false;
                if (compareAndIncrementWorkerCount(c))
                    break retry;
                c = ctl.get();  // Re-read ctl
                if (runStateOf(c) != rs)
                    continue retry;
                // else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop
            }
        }

        boolean workerStarted = false;
        boolean workerAdded = false;
        Worker w = null;
        try {
            w = new Worker(firstTask);
            final Thread t = w.thread;
            if (t != null) {
                final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
                mainLock.lock();
                try {
                    // Recheck while holding lock.
                    // Back out on ThreadFactory failure or if
                    // shut down before lock acquired.
                    int rs = runStateOf(ctl.get());

                    if (rs < SHUTDOWN ||
                        (rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) {
                        if (t.isAlive()) // precheck that t is startable
                            throw new IllegalThreadStateException();
                        workers.add(w);
                        int s = workers.size();
                        if (s > largestPoolSize)
                            largestPoolSize = s;
                        workerAdded = true;
                    }
                } finally {
                    mainLock.unlock();
                }
                if (workerAdded) {
                    t.start();
                    workerStarted = true;
                }
            }
        } finally {
            if (! workerStarted)
                addWorkerFailed(w);
        }
        return workerStarted;
    }

wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize)
方法根据传入的第二个参数判断创建线程的条件
true: 当前线程数 >= 核心线程数
false: 当前线程数 >= 最大线程数

先这样,慢慢补

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