本文主要介绍ThreadPoolExecutor

构造函数的参数

corePoolSize

核心线程个数

maximumPoolSize

最大线程个数

• 当线程个数达到corePoolSize且任务队列满了，会继续创建线程直到线程池内总线程数达到maximumPoolSize
• 对于无限队列，线程数不会多于corePoolSize

keepAliveTime，unit

非核心线程个数超时时间及单位

workQueue

任务队列

threadFactory

线程工厂。主要用于自定义线程name

handler

拒绝策略。当线程数已达最大且任务队列满了触发策略。内置4种拒绝策略，也可以自定义

• AbortPolicy：直接抛异常
• DiscardPolicy：什么也不做，丢弃任务
• DiscardOldestPolicy：移除最早的任务，然后尝试再次执行execute。会校验线程池状态
• CallerRunsPolicy：直接在本线程内执行。会校验线程池状态
• 自定义：实现接口RejectedExecutionHandler

内部状态ctl字段

使用32位int保存线程池状态(3位)和线程数(29位)

线程池状态有5个：

• -1：RUNNING，创建后的状态
• 0：SHUTDOWN：调用shutdown，不再接受新的任务
• 1：STOP：调用shutdownNow，丢弃所有任务，中断正在执行的任务
• 2：TIDYING：工作线程为0，队列为空。即将执行terminated()
• 3：TERMINATED：已终止。在执行terminated() 之后

execute方法

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public void execute(Runnable command) {
    if (command == null)
        throw new NullPointerException();
    int c = ctl.get();
    if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
        // 线程数小于corePoolSize，添加核心线程
        if (addWorker(command, true))
            return;
        // 如果添加失败，说明ctl有变更，核心线程可能满了
        c = ctl.get();
    }
    
    if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
        // 任务加入队列成功
        int recheck = ctl.get();
        if (! isRunning(recheck) && remove(command))
            // 没有运行且从队列中移除成功，触发拒绝策略
            // 移除失败说明已经被worker取走了，已经完成或正在执行，不能触发拒绝策略
            reject(command);
        else if (workerCountOf(recheck) == 0)
            // 没有线程，添加非核心线程，但不分配任务，因为任务已经添加到队列
            addWorker(null, false);
    }
    else if (!addWorker(command, false))
        // 队列满了，且添加新线程失败，触发拒绝策略
        reject(command);
}

getTask方法

从队列里获取下一个任务

• 是一个阻塞方法，利用阻塞队列实现阻塞
• 非核心线程的阻塞时常等于keepAliveTime+unit，超时后返回null
• 核心线程一直阻塞(有开关allowCoreThreadTimeOut)

runWorker方法

• 属于线程池方法
• while循环调用getTask方法获取任务并执行，如果任务为null，worker退出
• 任务抛出异常则worker退出
• 退出时会调用tryTerminate
• worker退出时，任务发生异常或线程数小于核心线程数，则会尝试新建一个非核心线程

submit方法

execute的参数是Runnable，Runnable并没有返回值，无法直接获取执行的结果，而submit的参数Callable是有返回值的，submit返回Future，包含Callable的返回值

• submit方法执行发生异常不会输出到控制台

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public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
    if (task == null) throw new NullPointerException();
    RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);
    execute(ftask);
    return ftask;
}

比较简单，将Callable<T>包装成Runnable传给execute，而newTaskFor就是新建一个FutureTask

FutureTask

• 在run函数内调用call函数，使用outcome字段保存结果或者异常
• 调用get时，校验状态，抛出异常或者返回结果