線程池的工做原理與源碼解讀

隨着cpu核數愈來愈多，不可避免的利用多線程技術以充分利用其計算能力。因此，多線程技術是服務端開發人員必須掌握的技術。

線程的建立和銷燬，都涉及到系統調用，比較消耗系統資源，因此就引入了線程池技術，避免頻繁的線程建立和銷燬。

在Java用有一個Executors工具類，能夠爲咱們建立一個線程池，其本質就是new了一個ThreadPoolExecutor對象。線程池幾乎也是面試必考問題。本節結合源代碼，說說ThreadExecutor的工做原理

1、線程池建立

先看一下ThreadPoolExecutor參數最全的構造方法：

①corePoolSize：線程池的核心線程數，說白了就是，即使是線程池裏沒有任何任務，也會有corePoolSize個線程在候着等任務。

②maximumPoolSize:最大線程數，無論你提交多少任務，線程池裏最多工做線程數就是maximumPoolSize。

③keepAliveTime:線程的存活時間。當線程池裏的線程數大於corePoolSize時，若是等了keepAliveTime時長尚未任務可執行，則線程退出。

⑤unit：這個用來指定keepAliveTime的單位，好比秒:TimeUnit.SECONDS。

⑥workQueue：一個阻塞隊列，提交的任務將會被放到這個隊列裏。

⑦threadFactory：線程工廠，用來建立線程，主要是爲了給線程起名字，默認工廠的線程名字：pool-1-thread-3。

⑧handler：拒絕策略，當線程池裏線程被耗盡，且隊列也滿了的時候會調用。

以上就是建立線程池時用到的參數，面試中常常會有面試官問道這個問題。

 

2、線程池執行流程

這裏用一個圖來講明線程池的執行流程

任務被提交到線程池，會先判斷當前線程數量是否小於corePoolSize，若是小於則建立線程來執行提交的任務，不然將任務放入workQueue隊列，若是workQueue滿了，則判斷當前線程數量是否小於maximumPoolSize,若是小於則建立線程執行任務，不然就會調用handler，以表示線程池拒絕接收任務。

 

這裏以jdk1.8.0_111的源代碼爲例，看一下具體實現。

一、先看一下線程池的executor方法

①：判斷當前活躍線程數是否小於corePoolSize,若是小於，則調用addWorker建立線程執行任務

②：若是不小於corePoolSize，則將任務添加到workQueue隊列。

③：若是放入workQueue失敗，則建立線程執行任務，若是這時建立線程失敗(當前線程數不小於maximumPoolSize時)，就會調用reject(內部調用handler)拒絕接受任務。

 

二、再看下addWorker的方法實現

這塊代碼是在建立非核心線程時，即core等於false。判斷當前線程數是否大於等於maximumPoolSize，若是大於等於則返回false，即上邊說到的③中建立線程失敗的狀況。

addWorker方法的下半部分：

①建立Worker對象，同時也會實例化一個Thread對象。

②啓動啓動這個線程

 

三、再到Worker裏看看其實現

能夠看到在建立Worker時會調用threadFactory來建立一個線程。上邊的②中啓動一個線程就會觸發Worker的run方法被線程調用。

 

四、接下來我們看看runWorker方法的邏輯

線程調用runWoker，會while循環調用getTask方法從workerQueue裏讀取任務，而後執行任務。只要getTask方法不返回null,此線程就不會退出。

 

五、最後在看看getTask方法實現

①我們先無論allowCoreThreadTimeOut，這個變量默認值是false。wc>corePoolSize則是判斷當前線程數是否大於corePoolSize。

②若是當前線程數大於corePoolSize，則會調用workQueue的poll方法獲取任務，超時時間是keepAliveTime。若是超過keepAliveTime時長，poll返回了null，上邊提到的while循序就會退出，線程也就執行完了。

若是當前線程數小於corePoolSize，則會調用workQueue的take方法阻塞在當前。

 

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