1. Executor框架
Executor是一套线程池管理框架，接口里只有一个方法execute，执行Runnable任务。ExecutorService接口扩展了Executor，添加了线程生命周期的管理，提供任务终止、返回任务结果等方法。AbstractExecutorService实现了ExecutorService，提供例如submit方法的默认实现逻辑。
ThreadPoolExecutor，继承了AbstractExecutorService，提供线程池的具体实现。
ThreadPoolExecutor的构造函数
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler) { }
等待队列
ThreadPoolExecutor提供一个阻塞队列来保存因线程不足而等待的Runnable任务，这就是BlockingQueue。
JDK为BlockingQueue提供了几种实现方式，常用的有：
- ArrayBlockingQueue：数组结构的阻塞队列
- LinkedBlockingQueue：链表结构的阻塞队列
- PriorityBlockingQueue：有优先级的阻塞队列
- SynchronousQueue：不会存储元素的阻塞队列
SynchronousQueue十分有趣，看名称是个队列，但它却不能存储元素。要将一个任务放进队列，必须有另一个线程去接收这个任务，一个进就有一个出，队列不会存储任何东西。因此，SynchronousQueue是一种移交机制，不能算是队列。（直接提交给线程池）
饱和策略
当有界的等待队列满了之后，就需要用到饱和策略去处理，ThreadPoolExecutor的饱和策略通过传入RejectedExecutionHandler来实现。
- AbortPolicy是默认的实现，直接抛出一个RejectedExecutionException异常，让调用者自己处理。
public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler { public AbortPolicy() { } public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) { throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() + " rejected from " + e.toString()); } }
- DiscardPolicy的rejectedExecution直接是空方法，什么也不干。如果队列满了，后续的任务都抛弃掉。
public static class DiscardPolicy implements RejectedExecutionHandler { public DiscardPolicy() { } public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) { } }
- DiscardOldestPolicy会将等待队列里最旧的任务踢走，让新任务得以执行。
public static class DiscardOldestPolicy implements RejectedExecutionHandler { public DiscardOldestPolicy() { } public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) { if (!e.isShutdown()) { e.getQueue().poll(); e.execute(r); } } }
- 最后一种饱和策略是CallerRunsPolicy，它既不抛弃新任务，也不抛弃旧任务，而是直接在当前线程运行这个任务。（一般是主线程，可能导致主线程阻塞）
public static class CallerRunsPolicy implements RejectedExecutionHandler { public CallerRunsPolicy() { } public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) { if (!e.isShutdown()) { r.run(); } } }
ThreadFactory
每当线程池需要创建一个新线程，都是通过线程工厂获取。如果不为ThreadPoolExecutor设定一个线程工厂，就会使用默认的defaultThreadFactory。
2. 线程池的执行
线程池状态
首先认识两个贯穿线程池代码的参数：
- runState：线程池运行状态
- workerCount：工作线程的数量
- RUNNING：可接收新任务，可执行等待队列里的任务
- SHUTDOWN：不可接收新任务，可执行等待队列里的任务
- STOP：不可接收新任务，不可执行等待队列里的任务，并且尝试终止所有在运行任务
- TIDYING：所有任务已经终止，执行terminated()
- TERMINATED：terminated()执行完成
Worker的创建
线程池是由Worker类负责执行任务，Worker继承了AbstractQueuedSynchronizer，引出了Java并发框架的核心AQS。
- AbstractQueuedSynchronizer，简称AQS，是Java并发包里一系列同步工具的基础实现，原理是根据状态位来控制线程的入队阻塞、出队唤醒来处理同步。
线程池创建线程的四种情况
- 如果目前请求工作的线程小于核心线程数，则通过addWorker增加线程
- 请求工作的线程数大于核心线程数，小于缓存队列size，任务加入到缓存队列中
- 缓存队列已满，最大线程数还有空间，通过addWorker增加线程
- 最大线程数也填满，新提交的任务交给handler处理。
添加线程的过程
主要做了两件事，第一是工作线程数加一，使用CAS机制保证workerCount正确地递增。
第二件事是创建一个新的Worker对象，将Worker对象添加到workers集合（Set集合）中，然后启动worker中的线程
Worker是一个很重要的类，线程池创建线程都是通过Worker实现的。
同时可以看到，
Worker继承了AbstractQueuedSynchronizer，也就是著名的AQS。
Worker在构造函数里采用ThreadFactory创建Thread，在run方法里调用了runWorker，runWorker是真正执行任务的地方。
在runWorker方法中，第一步从getTask获取需要执行的任务，达到线程复用的效果；
第二步复杂的判断保证了线程池在STOP状态下线程是中断的，非STOP状态下线程没有被中断；
第三步真正执行了task的任务；
第四步
completedTasks统计worker执行了多少任务，completedAbruptly表示worker是否异常终止，执行到这里代表执行正常；
第五步调用processWorkerExit结束。
再来看看getTask方法，下面是重点
getTask主要作用是从workQueue队列中获取任务，然后线程池中的线程去执行任务，如果没有就阻塞。
线程池的关闭
线程池的关闭不是一关了事，worker在池里处于不同状态，必须安排好worker的"后事"，才能真正释放线程池。ThreadPoolExecutor提供两种方法关闭线程池：
- shutdown：不能再提交任务，已经提交的任务可继续运行；
- shutdownNow：不能再提交任务，已经提交但未执行的任务不能运行，在运行的任务可继续运行，但会被中断，返回已经提交但未执行的任务。
shutdown将线程池切换到SHUTDOWN状态，并调用interruptIdleWorkers请求中断所有空闲的worker，最后调用tryTerminate尝试结束线程池。
shutdownNow和shutdown类似，将线程池切换为STOP状态，中断目标是所有worker。drainQueue会将等待队列里未执行的任务返回。
interruptIdleWorkers和interruptWorkers实现原理都是遍历workers集合，中断条件符合的worker。
3. 线程池复用线程的原理
线程池的模型是“生产者-消费者”的模型，使用阻塞队列BlockingQueue实现。这是线程池的本质。
当没有达到核心线程数时，线程池会创建线程去处理任务。同时，这些线程并不会停止，他们共同组成了消费者。如果没有任务，这些线程会阻塞等待任务的到来。
当“生产者”继续提交任务时，线程池将这些任务放在阻塞队列BlockingQueue中，线程池中的线程如果空闲，会去消费BlockingQueue中的任务，所以，线程池可以通过少数几个线程来处理大量的任务，这就是线程池复用线程的原理。