Java多线程系列——线程池原理之 ThreadPoolExecutor

Posted 2020-10-12

ThreadPoolExecutor 简介

ThreadPoolExecutor 是线程池类。

通俗的讲，它是一个存放一定数量线程的线程集合。线程池允许多个线程同时运行，同时运行的线程数量就是这个线程池的容量，也会有一部分线程出现阻塞，线程池此时也会通过响应的拒绝策略来处理。

构造函数参数说明

• corePoolSize：池中所保存的线程数，包括空闲线程
• maximumPoolSize：池中允许的最大线程数
• keepAliveTime：当线程数大于核心时，此为终止前多余的空闲线程等待新任务的最长时间
• unit：keepAliveTime 参数的时间单位
• workQueue：执行前用于保持任务的队列（被提交但尚未执行的任务）。此队列仅保存由 execute 方法提交的 Runable 任务
• threadFactory：执行程序创建新线程时使用的工厂
• handler：拒绝策略，由于超出线程范围和队列容量而使执行被阻塞时所使用的处理程序

corePoolSize  与 maximumPoolSize 的关系

如果运行线程数少于 corePoolSize，则 Executor 始终首选添加新的线程，而不进行排队；

如果运行的线程大于等于 corePoolSize，则 Executor 始终首选将请求加入阻塞队列，而不添加新的线程；

如果无法将请求加入队列，则创建新的线程，如果创建此线程超出 maximumPoolSize，在这种情况下，任务将被拒绝；

如果设置的 corePoolSize 和 maximumPoolSize 相同，则创建了固定大小的线程池。如果将 maximumPoolSize 设置为基本的无界值（Integer.MAX_VALUE），则允许池适应任意数量的并发任务，直到内存耗尽。在大都数情况下，核心池大小和最大池大小在创建线程池时设置，不过也可以通过 setCorePoolSize() 和 setMaximumPoolSize() 进行动态更改。

ThreadPoolExecutor 的数据结构

• workers：workers 为 HashSet<Worker> 类型。一个 Worker 对应一个线程，线程池通过 workers 包含了多个线程。当线程池启动时，它会执行线程池中的任务，执行完后，它会从线程池的阻塞队列中取出阻塞任务来执行。线程池通过它实现了“允许多线程同时运行”
• workQueue：workQueue 为 BlockingQueue<Runnable> 阻塞队列类型。当线程池中的线程数超过它的容量时，线程会进入阻塞队列进行阻塞等待。线程池通过它实现了线程阻塞功能
• mainLock：Condition 类型，通过它实现了线程池的互斥访问
• corePoolSize：核心池大小
• maximumPoolSize：最大池大小
• poolSize：当前线程池的实际大小，即线程池中的任务数量

线程池通过 workers 集合来管理多线程，线程启动后，就会执行对应的任务。任务执行完毕后，它会从阻塞队列中取出任务继续执行。阻塞队列负责管理线程池来不及处理的任务，当添加线程池被添加到最大线程池大小时，就会执行拒绝策略（handler），来处理当前提交但被拒绝的任务。