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媒介
多線程編程中，為每一個義務分派一個線程是不實際的，線程創立的開支和資本消費都是很高的。線程池應運而生，成為我們治理線程的利器。Java 經由過程Executor接口，供給了一種尺度的辦法將義務的提交進程和履行進程解耦開來，並用Runnable表現義務。
上面，我們來剖析一下 Java 線程池框架的完成ThreadPoolExecutor。
上面的剖析基於JDK1.7
性命周期
ThreadPoolExecutor中，應用CAPACITY的高3位來表現運轉狀況，分離是：
1.RUNNING：吸收新義務，而且處置義務隊列中的義務
2.SHUTDOWN：不吸收新義務，然則處置義務隊列的義務
3.STOP：不吸收新義務，不出來義務隊列，同時中止一切停止中的義務
4.TIDYING：一切義務曾經被終止，任務線程數目為 0，達到該狀況會履行terminated()
5.TERMINATED：terminated()履行終了
狀況轉換圖
ThreadPoolExecutor頂用原子類來表現狀況位
private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
線程池模子
焦點參數
corePoolSize：最小存活的任務線程數目（假如設置allowCoreThreadTimeOut，那末該值為 0）
maximumPoolSize：最年夜的線程數目，受限於CAPACITY
keepAliveTime：對應線程的存活時光，時光單元由TimeUnit指定
workQueue：任務隊列，存儲待履行的義務
RejectExecutionHandler：謝絕戰略，線程池滿後會觸發
線程池的最年夜容量：CAPACITY中的前三位用作標記位，也就是說任務線程的最年夜容量為(2^29)-1
四種模子
CachedThreadPool：一個可緩存的線程池，假如線程池確當前范圍跨越了處置需求時，那末將收受接管余暇的線程，當需求增長時，則可以添加新的線程，線程池的范圍不存在任何的限制。
FixedThreadPool：一個固定年夜小的線程池，提交一個義務時就創立一個線程，直達到到線程池的最年夜數目，這時候線程池的年夜小將不再變更。
SingleThreadPool：一個單線程的線程池，它只要一個任務線程來履行義務，可以確保依照義務在隊列中的次序來串行履行，假如這個線程異常停止將創立一個新的線程來履行義務。
ScheduledThreadPool：一個固定年夜小的線程池，而且以延遲或許准時的方法來履行義務，相似於Timer。
履行義務 execute
焦點邏輯：
1.以後線程數目 < corePoolSize，直接開啟新的焦點線程履行義務addWorker(command, true)
2.以後線程數目 >= corePoolSize，且義務參加任務隊列勝利
1).檢討線程池以後狀況能否處於RUNNING
2).假如否，則謝絕該義務
3).假如是，斷定以後線程數目能否為 0，假如為 0，就增長一個任務線程。
3.開啟通俗線程履行義務addWorker(command, false)，開啟掉敗就謝絕該義務
從下面的剖析可以總結出線程池運轉的四個階段：
1).poolSize < corePoolSize 且隊列為空，此時會新建線程來處置提交的義務
2).poolSize == corePoolSize，此時提交的義務進入任務隊列，任務線程從隊列中獲得義務履行，此時隊列不為空且未滿。
3).poolSize == corePoolSize，而且隊列已滿，此時也會新建線程來處置提交的義務，然則poolSize < maxPoolSize
4).poolSize == maxPoolSize，而且隊列已滿，此時會觸發謝絕戰略
謝絕戰略
後面我們提就任務沒法履行會被謝絕，RejectedExecutionHandler是處置被謝絕義務的接口。上面是四種謝絕戰略。
AbortPolicy：默許戰略，終止義務，拋出RejectedException
CallerRunsPolicy：在挪用者線程履行以後義務，不拋異常
DiscardPolicy： 擯棄戰略，直接拋棄義務，不拋異常
DiscardOldersPolicy：擯棄最老的義務，履行以後義務，不拋異常
線程池中的 Worker
Worker繼續了AbstractQueuedSynchronizer和Runnable，前者給Worker供給鎖的功效，後者履行任務線程的重要辦法runWorker(Worker w)（從義務隊列撈義務履行）。Worker 援用存在workers聚集外面，用mainLock守護。
private final ReentrantLock mainLock = new ReentrantLock();
private final HashSet<Worker> workers = new HashSet<Worker>();
焦點函數 runWorker
上面是簡化的邏輯，留意：每一個任務線程的run都履行上面的函數
final void runWorker(Worker w) {
Thread wt = Thread.currentThread();
Runnable task = w.firstTask;
w.firstTask = null;
while (task != null || (task = getTask()) != null) {
w.lock();
beforeExecute(wt, task);
task.run();
afterExecute(task, thrown);
w.unlock();
}
processWorkerExit(w, completedAbruptly);
}
1.從getTask()中獲得義務
2.鎖住 worker
3.履行beforeExecute(wt, task)，這是ThreadPoolExecutor供給給子類的擴大辦法
4.運轉義務，假如該worker有設置裝備擺設了初次義務，則先履行初次義務且只履行一次。
5.履行afterExecute(task, thrown);
6.解鎖 worker
7.假如獲得到的義務為 null，封閉 worker
獲得義務 getTask
線程池外部的義務隊列是一個壅塞隊列，詳細完成在結構時傳入。
private final BlockingQueue<Runnable> workQueue;
getTask()從義務隊列中獲得義務，支撐壅塞和超時期待義務，四種情形會招致前往null，讓worker封閉。
1.現有的線程數目跨越最年夜線程數目
2.線程池處於STOP狀況
3.線程池處於SHUTDOWN狀況且任務隊列為空
4.線程期待義務超時，且線程數目跨越保存線程數目
焦點邏輯：依據timed在壅塞隊列上超時期待或許壅塞期待義務，期待義務超時會招致任務線程被封閉。
timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize; Runnable r = timed ? workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) : workQueue.take();
在以下兩種情形劣等待義務會超時：
1.許可焦點線程期待超時，即allowCoreThreadTimeOut(true)
2.以後線程是通俗線程，此時wc > corePoolSize
任務隊列應用的是BlockingQueue，這裡就不睜開了，前面再寫一篇具體的剖析。
總結
ThreadPoolExecutor基於臨盆者-花費者形式，提交義務的操作相當於臨盆者，履行義務的線程相當於花費者。
Executors供給了四種基於ThreadPoolExecutor結構線程池模子的辦法，除此以外，我們還可以直接繼續ThreadPoolExecutor，重寫beforeExecute和afterExecute辦法來定制線程池義務履行進程。
應用有界隊列照樣無界隊列須要依據詳細情形斟酌，任務隊列的年夜小和線程的數目也是須要好好斟酌的。
謝絕戰略推舉應用CallerRunsPolicy，該戰略不會擯棄義務，也不會拋出異常，而是將義務回退到挪用者線程中履行。
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