Java 线程池框架核心代码分析
来源:互联网 发布:白手套 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/06/07 09:44
前言
生命周期
RUNNING:接收新任务,并且处理任务队列中的任务
SHUTDOWN:不接收新任务,但是处理任务队列的任务
STOP:不接收新任务,不出来任务队列,同时中断所有进行中的任务
TIDYING:所有任务已经被终止,工作线程数量为 0,到达该状态会执行
terminated()
TERMINATED:
terminated()
执行完毕
private
final
AtomicInteger ctl =
new
AtomicInteger(ctlOf(RUNNING,
0
));
线程池模型
核心参数
corePoolSize
:最小存活的工作线程数量(如果设置allowCoreThreadTimeOut
,那么该值为 0)maximumPoolSize
:最大的线程数量,受限于CAPACITY
keepAliveTime
:对应线程的存活时间,时间单位由TimeUnit指定workQueue
:工作队列,存储待执行的任务RejectExecutionHandler
:拒绝策略,线程池满后会触发
四种模型
CachedThreadPool
:一个可缓存的线程池,如果线程池的当前规模超过了处理需求时,那么将回收空闲的线程,当需求增加时,则可以添加新的线程,线程池的规模不存在任何的限制。FixedThreadPool
:一个固定大小的线程池,提交一个任务时就创建一个线程,直到达到线程池的最大数量,这时线程池的大小将不再变化。SingleThreadPool
:一个单线程的线程池,它只有一个工作线程来执行任务,可以确保按照任务在队列中的顺序来串行执行,如果这个线程异常结束将创建一个新的线程来执行任务。ScheduledThreadPool
:一个固定大小的线程池,并且以延迟或者定时的方式来执行任务,类似于Timer。
执行任务 execute
当前线程数量 <
corePoolSize
,直接开启新的核心线程执行任务addWorker(command, true)
当前线程数量 >=
corePoolSize
,且任务加入工作队列成功检查线程池当前状态是否处于
RUNNING
如果否,则拒绝该任务
如果是,判断当前线程数量是否为 0,如果为 0,就增加一个工作线程。
开启普通线程执行任务
addWorker(command, false)
,开启失败就拒绝该任务
poolSize < corePoolSize
且队列为空,此时会新建线程来处理提交的任务poolSize == corePoolSize
,此时提交的任务进入工作队列,工作线程从队列中获取任务执行,此时队列不为空且未满。poolSize == corePoolSize
,并且队列已满,此时也会新建线程来处理提交的任务,但是poolSize < maxPoolSize
poolSize == maxPoolSize
,并且队列已满,此时会触发拒绝策略
拒绝策略
AbortPolicy
:默认策略,终止任务,抛出RejectedExceptionCallerRunsPolicy
:在调用者线程执行当前任务,不抛异常DiscardPolicy
: 抛弃策略,直接丢弃任务,不抛异常DiscardOldersPolicy
:抛弃最老的任务,执行当前任务,不抛异常
线程池中的 Worker
private
final
ReentrantLock mainLock =
new
ReentrantLock();
private
final
HashSet<Worker> workers =
new
HashSet<Worker>();
核心函数 runWorker
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);
}
从
getTask()
中获取任务锁住 worker
执行
beforeExecute(wt, task)
,这是ThreadPoolExecutor
提供给子类的扩展方法运行任务,如果该worker有配置了首次任务,则先执行首次任务且只执行一次。
执行
afterExecute(task, thrown);
解锁 worker
如果获取到的任务为 null,关闭 worker
获取任务 getTask
private
final
BlockingQueue<Runnable> workQueue;
现有的线程数量超过最大线程数量
线程池处于
STOP
状态线程池处于
SHUTDOWN
状态且工作队列为空线程等待任务超时,且线程数量超过保留线程数量
timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;Runnable r = timed ?
workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
workQueue.take();
允许核心线程等待超时,即
allowCoreThreadTimeOut(true)
当前线程是普通线程,此时
wc > corePoolSize
总结
ThreadPoolExecutor
基于生产者-消费者模式,提交任务的操作相当于生产者,执行任务的线程相当于消费者。Executors
提供了四种基于ThreadPoolExecutor
构造线程池模型的方法,除此之外,我们还可以直接继承ThreadPoolExecutor
,重写beforeExecute
和afterExecute
方法来定制线程池任务执行过程。使用有界队列还是无界队列需要根据具体情况考虑,工作队列的大小和线程的数量也是需要好好考虑的。
拒绝策略推荐使用
CallerRunsPolicy
,该策略不会抛弃任务,也不会抛出异常,而是将任务回退到调用者线程中执行。
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