ScheduledThreadPoolExecutor源碼學習

1、首先先看一下線程池的建立：

corePoolSize：線程池核心線程數量

maximumPoolSize:線程池最大線程數量

keepAliverTime：當活躍線程數大於核心線程數時，空閒的多餘線程最大存活時間

unit：存活時間的單位

workQueue：存聽任務的隊列

handler：超出線程範圍和隊列容量的任務的處理程序

2、知道這幾個參數以後，看一下線程池的原理：

提交一個任務到線程池中，線程池的處理流程以下：

一、判斷線程池裏的核心線程是否都在執行任務，若是不是（核心線程空閒或者還有核心線程沒有被建立）則建立一個新的工做線程來執行任務。若是核心線程都在執行任務，則進入下個流程。

二、線程池判斷工做隊列是否已滿，若是工做隊列沒有滿，則將新提交的任務存儲在這個工做隊列裏。若是工做隊列滿了，則進入下個流程。

三、判斷線程池裏的線程是否都處於工做狀態，若是沒有，則建立一個新的工做線程來執行任務。若是已經滿了，則交給飽和策略來處理這個任務。

拒絕策略有3種：以下

3、在分析ScheduledThreadPoolExecutor以前，咱們先看看ThreadPoolExecutor的源碼，而後在看ScheduledThreadPoolExecutor，對比分析ScheduledThreadPoolExecutor產生的緣由和使用場景。

1.ThreadPoolExecutor 的源碼

由此能夠看到ThreadPoolExecutor本質上就是個Executor，因此他的的核心是execute方法。咱們來看一下execute方法：

在具體看這個方法以前，能夠看看這個方法的註釋（本身翻譯吧，英語太菜，只會直譯）：

1. 若是運行線程數小於核心線程數，則嘗試用給定的命令做爲第一個任務啓動一個新線程。調用addWorker會原子性地檢查runState和workerCount，以此來防止錯誤警報，由於錯誤警報會在不該該添加線程的時候添加線程。

2. 若是一個任務能夠成功添加到隊列，那麼咱們仍然須要再次檢查是否應該添加一個線程(當自上次檢查以來已有的線程已經死亡)，或者在進入這個方法後關閉線程池。所以，咱們從新檢查狀態，若是必要的話，當線程池關閉時回滾隊列;當沒有線程的時候，則啓動一個新線程。

3.若是任務沒法添加到隊列，則嘗試添加新線程。若是它失敗了，咱們知道咱們被關閉或飽和，因此拒絕任務。

這個方法的註釋，就是前面寫的，線程池的處理流程。

而後還能夠看看這個類的這2段註釋，更好的理解這個流程：

如今來分析下execute方法：

首先ctl的參數，一眼看上去不知道是什麼，而後咱們先看看這個類關於這個參數的定義：

再跟一下這個ctl：

因此ctl.get()就是獲取主池控制狀態ctl。

當正在運行的線程數小於核心線程數，看一下addWorker(command,true)方法：

 

關於這個方法,先看一下這段註釋：

而後能夠在前面看看runState的狀態，基本上這個方法就能本身看明白了。其中須要注意的是：

這個線程是禁止打斷的執行運行。

還有就是最後finally作了個判斷，若是workStarted爲false，會從線程池中移除該線程。

而後再看一下Worker：

繼承了AQS類，能夠方便的實現工做線程的停止操做；

實現了Runnable接口，能夠將自身做爲一個任務在工做線程中執行；

當前提交的任務firstTask做爲參數傳入Worker的構造方法；

因此咱們應該看一下他的run方法：

這個runWorker方法（上面的圖方法沒截全），主要是如下幾步：

unlock釋放鎖，表示可中斷；

firstTask不爲null或者從線程池中獲取的線程不爲null，線程加鎖，檢查線程池狀態，看是否可中斷，能夠的話就進行中斷；

執行beforeExecute方法，run方法，afterExecute方法；

釋放鎖。

而後在看一下getTask方法：

這個方法看一下注釋，基本上就沒啥了。

看完這些以後，再返回到execute方法：

關於ThreadPoolExecutor的execute方法就分析完了。

execute是任務的執行，再看一下任務的提交，submit方法：

ThreadPoolExecutor並無submit方法，而他的父類AbstractExecutorService實現了ExecutorService的submit方法。

這個execute方法已經分析過了，如今就看看newTaskFor方法：

既然有這麼多狀態，確定有對狀態的獲取方法：

看一下get()方法：

內部經過awaitDone方法對主線程進行阻塞：

若是主線程被中斷，則拋出中斷異常；
判斷FutureTask當前的state，若是大於COMPLETING，說明任務已經執行完成，則直接返回；
若是當前state等於COMPLETING，說明任務已經執行完，這時主線程只需經過yield方法讓出cpu資源，等待state變成NORMAL；
經過WaitNode類封裝當前線程，並經過UNSAFE添加到waiters鏈表；
最終經過LockSupport的park或parkNanos掛起線程；
 

看完這個以後，在看一下FutureTask的類圖關係：

而後看一下FutureTask的run方法：

 

這樣的話，ThreadPoolExecutor 的源碼部分就分析差很少了。

而後若是想給這個類添加額外的功能，能夠看看這個示例：

2.而後看一下ScheduledThreadPoolExecutor：

這個類有這樣一段註釋：

咱們仍是跟ThreadPoolExecutor同樣的方式，研究一下這個類：

先看execute方法：

調用delayedExecute(t)延遲任務的執行：

剛加進去的線程，確定是走else的，看一下ensurePrestart方法：

走到這裏就能夠看出來，跟ThreadPoolExecutor的addWorker是同樣的了。

因此咱們須要好好看看這個部分：

先看一下triggerTime方法：獲取下一次具體執行時間

而後看一下ScheduledFutureTask：

這個FutureTask是否是很熟悉，這個在前面ThreadPoolExecutor的時候分析過，而後ScheduledFutureTask從新了寫了run方法：

看完這個以後，再看一下ScheduledFutureTask的構造方法：

time：下次任務執行時的時間；
period：執行週期；
sequenceNumber：保存任務被添加到ScheduledThreadPoolExecutor中的序號。

再看一下這個類：

這個就總體串起來了。

定時任務，通常會調用ScheduledThreadPoolExecutor這2個方法：

scheduleAtFixedRate方法
該方法設置了執行週期，下一次執行時間至關因而上一次的執行時間加上period，它是採用已固定的頻率來執行任務：

scheduleWithFixedDelay方法
該方法設置了執行週期，與scheduleAtFixedRate方法不一樣的是，下一次執行時間是上一次任務執行完的系統時間加上period，於是具體執行時間不是固定的，但週期是固定的，是採用相對固定的延遲來執行任務：

這裏的unit.toNanos(-delay))，再看一下setNextRunTime()方法，就能理解了，這裏把週期設置爲負數來表示是相對固定的延遲執行。

再看ScheduledThreadPoolExecutor的submit方法：

也是走到schedule方法，剩下的就本身看看吧。

（shutdown的部分沒有寫，能夠本身看看）