ThreadPoolExecutor基本原理

概述

ThreadPoolExecutor是Java中最基本的线程池实现，Executors类的工厂方法newFixedThreadPool()、newCachedThreadPool()、newSingleThreadPool()等，内部都是用ThreadPoolExecutor实现的。

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内部类Worker

线程池中实际执行任务的基本工作单元。

基本成员

• Thread thread：供Worker运行的线程，也即线程池的工作线程。
• Runnable firstTask：初始化Worker类时传入的Runnable对象。

构造Worker对象时，需要传入firstTask，也就是这个Worker将要运行的第一个Runnable。同时构造函数中会为Worker生成一个新的线程。

工作循环

线程池比一般的线程高级的地方在于，它实现了线程复用，同一个线程执行完一个任务后可以继续执行下一个任务，而一般的线程在执行完后就废弃了，因为Thread.start()方法只能调用一次。

线程池中的线程复用是由工作循环实现的，Worker类实现了Runnable接口，它的run()方法就是一个无限循环，负责不断地获得并执行任务。

因为构造Worker类时传入了firstTask，所以第一次循环会执行firstTask，此后的循环，则会从workerQueue中取出Runnable执行。

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线程管理

与线程管理有关的属性：

• int corePoolSize：核心线程数
• int maxPoolSize：最大线程数
• BlockingQueue workerQueue：等待队列

线程产生

当调用ThreadPoolExecutor.execute(Runnable runnable)方法提交新任务时，会按照以下步骤处理：

1. 如果现有线程数量小于corePoolSize，则新建一个Worker对象，传入的Runnable即为该Worker的firstTask，并使得Worker对于的Thread开始运行。
2. 如果该Runnable可以放入workerQueue，则放入workerQueue。
3. 如果workerQueue已满，则判断当前线程数是否小于maxPoolSize，若满足，则新建一个Worker对象运行传入的Runnable，若不满足，则reject该Runnable。

线程销毁

当某个Worker执行完一个Runnable，从workerQueue中获取新任务时，如果在给定的阻塞时间内获取不到任务，且当前线程数量大于corePoolSize，则该Worker关闭。通俗的说，只有当任务很多时，线程数量才会超过corePoolSize，比较空闲的时候，线程数量会保持在corePoolSize。