java多线程进阶线程池
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了java多线程进阶线程池相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
目录
6.3.1、setCorePoolSize：动态设置核心线程数
6.3.2、setMaximumPoolSize：动态设置核心线程数
1、线程存在的问题
- 线程频繁的创建与销毁产生性能开销
- 线程最多同时执行与CPU核心数量相等的数量，多出来的线程会导致上下文切换问题。
2、池化技术
为了解决线程的使用问题，JAVA采用了线程池技术。线程池就是一种典型的池化技术，类似的还有对象池，内存池，连接池等技术。
3、线程池
线程池的基本思想就是，提前创建一系列的线程，保存在线程池中，需要的时候从线程池中取出线程。
4、Java中的线程池
Executors提供了四种不同线程池的工厂方法进行构建。
- newFixedThreadPool：固定线程数的线程池
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>()); - newSingleThreadExecutor：只有一个线程的线程池
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() return new FinalizableDelegatedExecutorService (new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>())); - newCachedThreadPool：可以缓存的线程池，理论上来说，有多少请求，就可以创建多少线程来对请求进行处理
public static ExecutorService newCachedThreadPool() return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<Runnable>()); - newScheduledThreadPool：提供了按照周期执行的线程池
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
一个简单的示例代码：
public class FixedThreadPoolExample
public static void main(String[] args)
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(4);
executorService.execute(new Task());
System.out.println("END");
private static class Task implements Runnable
@Override
public void run()
try
Thread.sleep(1000);
System.out.println("FixedThreadPoolExample");
catch (InterruptedException e)
e.printStackTrace();
5、线程池的原理
5.1、七大核心参数
线程池的构造函数的源码如下。
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler)
if (corePoolSize < 0 ||
maximumPoolSize <= 0 ||
maximumPoolSize < corePoolSize ||
keepAliveTime < 0)
throw new IllegalArgumentException();
if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
throw new NullPointerException();
this.acc = System.getSecurityManager() == null ?
null :
AccessController.getContext();
this.corePoolSize = corePoolSize;
this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
this.workQueue = workQueue;
this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
this.threadFactory = threadFactory;
this.handler = handler;
可以看到，整个线程池共有七个参数。
- int corePoolSize：核心线程数，代表始终保持存活并消费等待队列中任务的线程数量
- int maximumPoolSize：最大线程数，核心线程数+临时线程数
- long keepAliveTime：非核心线程存活时间，非核心线程数在辅助处理完工作之后，就会被销毁，这是销毁之前的存活时间
- TimeUnit unit：存活时间单位
- BlockingQueue<Runnable> workQueue：等待（阻塞）队列，任务队列，所有的任务都会先在这里进行排队，等待线程消费
- ThreadFactory threadFactory：线程工厂，创建线程的工厂
- RejectedExecutionHandler handler：拒绝策略，在等待队列已满，线程数量达到最大线程数时执行的策略
整个线程池就是由这七个参数进行创建的，根据参数，我们可以得到一个大致结论，那就是整个线程池由工作线程，等待队列，线程工厂，拒绝策略组成。
当一个线程池得到任务，它会根据以下步骤进行执行：
- 任务提交进入线程池
- 判断线程池线程数是否已经达到核心线程数，若是未达到，则创建核心线程，开始执行任务。
- 若核心线程已全部创建完成，就将任务放置到阻塞队列，工作线程可以消费队列中的任务
- 若阻塞队列已满，就判断线程池是否达到最大线程数，若是未达到，就创建临时线程，开始消费任务
- 若是达到最大线程数，就执行拒绝策略。
因此，线程池能够实现线程复用，就是依靠等待队列
如果等待队列满了，那么只有两种方式可以选择，一个是将工作线程增加，一个是直接拒绝。
- 增加消费的线程数量
- 拒绝新的任务
拒绝策略既然叫拒绝策略，那一定是有很多的策略可以选择。
- 报错（默认）
- 直接丢弃任务
- 普通线程直接调用task.run()
- 队列中部的等待最久的任务丢弃，然后将当前任务添加到阻塞队列
- 自定义（如存储起来，等待队列空间释放后进行重试）
5.2、初始化核心线程
因为线程池里的线程是延迟初始化的，所以执行任务的第一件事就是先初始化核心线程。
如果不希望延时初始化，可以使用线程池的线程预热来达到提前完成核心线程创建的目的。
executorService.prestartAllCoreThreads()//线程预热
非空判定，无需赘述
if (command == null)
throw new NullPointerException();
int c = ctl.get()，ctl是一个比较特殊的类型。AtomicInteger是原子类，采用位运算进行线程表示
private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0))，它的高3位是线程状态，低29位表示线程数量，通常经过位运算获得对应的线程数量。
//原子类int，计数使用
//它的高3位是线程状态，低29位表示线程数量，通常经过位运算获得对应的线程数量。
private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0))
int c = ctl.get();
workerCountOf(c) < corePoolSize，workerCountOf()计算工作线程数量，判断工作线程是否已经达到核心线程数corePoolSize。
如果没有超过，addWorker()，添加工作线程，同时执行command。
如果添加失败，可能是其他线程添加成功，因此重新获取，c = ctl.get()。
//workerCountOf()计算工作线程数量
//判断工作线程是否已经达到核心线程数corePoolSize
if (workerCountOf(c) < corePoolSize)
//判断是否添加工作线程成功
if (addWorker(command, true))//成功就返回
return;//重新获取
c = ctl.get();
if (isRunning(c) && workQueue.offer(command))，isRunning()判断线程状态，workQueue.offer()添加到阻塞队列
if (! isRunning(recheck) && remove(command))，isRunning()再次判断线程状态，因为操作不是原子性的，所以还是要再判断一次。如果是非运行状态，remove()移除任务
reject(command)，拒绝执行
else if (workerCountOf(recheck) == 0)，再次统计工作线程数，如果等于0，即工作线程数为0，需要进行添加。
//isRunning()判断线程状态
//workQueue.offer()添加到阻塞队列
if (isRunning(c) && workQueue.offer(command))
//获取计数
int recheck = ctl.get();//isRunning()再次判断线程状态，如果是非运行状态
//就将，remove()移除任务
if (! isRunning(recheck) && remove(command))//拒绝执行
reject(command);//否则计算工作线程数，如果为0
else if (workerCountOf(recheck) == 0)//添加工作线程
addWorker(null, false);
else if (!addWorker(command, false))，如果添加到等待队列失败，就要尝试添加工作线程。此时添加的是扩容线程，即非核心的线程
如果不成功，就执行拒绝策略，reject(command)，拒绝执行。
//如果添加到等待队列失败，就要尝试添加工作线程。此时添加的是扩容线程（非核心）。
else if (!addWorker(command, false))
//如果不成功，就执行拒绝策略
reject(command);
public void execute(Runnable command)
if (command == null)
throw new NullPointerException();
int c = ctl.get();
if (workerCountOf(c) < corePoolSize)
if (addWorker(command, true))
return;
c = ctl.get();
if (isRunning(c) && workQueue.offer(command))
int recheck = ctl.get();
if (! isRunning(recheck) && remove(command))
reject(command);
else if (workerCountOf(recheck) == 0)
addWorker(null, false);
else if (!addWorker(command, false))
reject(command);
5.3、addWorker：添加工作线程
这是一个非常长的代码，但是可以分段来看。
首先就是自旋，然后是否定判断，判断哪些情况不能添加工作线程。
if (rs >= SHUTDOWN &&
! (rs == SHUTDOWN &&
firstTask == null &&
! workQueue.isEmpty()))
return false;
在线程状态，任务，等待队列等条件满足的时候，不能添加。
接下来又是一个自旋。
private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core)
retry:
for (;;)
int c = ctl.get();
int rs = runStateOf(c);
// Check if queue empty only if necessary.
if (rs >= SHUTDOWN &&
! (rs == SHUTDOWN &&
firstTask == null &&
! workQueue.isEmpty()))
return false;
for (;;)
int wc = workerCountOf(c);
if (wc >= CAPACITY ||
wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))
return false;
if (compareAndIncrementWorkerCount(c))
break retry;
c = ctl.get(); // Re-read ctl
if (runStateOf(c) != rs)
continue retry;
// else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop
boolean workerStarted = false;
boolean workerAdded = false;
Worker w = null;
try
w = new Worker(firstTask);
final Thread t = w.thread;
if (t != null)
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try
// Recheck while holding lock.
// Back out on ThreadFactory failure or if
// shut down before lock acquired.
int rs = runStateOf(ctl.get());
if (rs < SHUTDOWN ||
(rs == SHUTDOWN && firstTask == null))
if (t.isAlive()) // precheck that t is startable
throw new IllegalThreadStateException();
workers.add(w);
int s = workers.size();
if (s > largestPoolSize)
largestPoolSize = s;
workerAdded = true;
finally
mainLock.unlock();
if (workerAdded)
t.start();
workerStarted = true;
finally
if (! workerStarted)
addWorkerFailed(w);
return workerStarted;
获取到当前的工作线程数量
//获取到当前的工作线程数量
int wc = workerCountOf(c)
如果线程数量过大，或者线程的数量大于核心/最大线程数，将不再创建新的工作线程
//如果wc数量大于最大数量
if (wc >= CAPACITY ||
//或wc大于等于核心/最大线程数
wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))//不再创建新的工作线程
return false;
CAS操作，变更线程数量，因为可能是多线程变更，所以需要加锁锁定
break retry，跳出循环
//CAS操作，变更线程数量，因为可能是多线程变更，所以需要加锁锁定
if (compareAndIncrementWorkerCount(c))
//跳出循环
break retry;
if (runStateOf(c) != rs)，如果线程运行时状态发生了改变
continue retry，跳转至下一个循环
//如果线程运行时状态发生了改变
if (runStateOf(c) != rs)
//跳转至下一个循环
continue retry;
for (;;)
int wc = workerCountOf(c);
if (wc >= CAPACITY ||
wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))
return false;
if (compareAndIncrementWorkerCount(c))
break retry;
c = ctl.get(); // Re-read ctl
if (runStateOf(c) != rs)
continue retry;
// else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop
接下来要初始化工作线程
w = new Worker(firstTask)，新建一个worker，包含firstTask，第一个任务
final Thread t = w.thread，建立一个final的线程，从worker中获取
//新建一个worker，包含firstTask，第一个任务
w = new Worker(firstTask);
//建立一个final的线程，从worker中获取
final Thread t = w.thread;
if (t != null) 如果生成的线程不为null
如果生成的线程不为null
if (t != null)
这段代码是添加ReentrantLock，确保调用时的安全。
//获取到ReentrantLock，这个ReentrantLock是从this获取的
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
//添加锁
mainLock.lock();
int rs = runStateOf(ctl.get())，获取到线程状态，线程状态有五种
if (rs < SHUTDOWN || (rs == SHUTDOWN && firstTask == null))，可以看到小于0的线程只有正在运行，如果线程状态为正在运行，或线程状态为关闭并且工作任务为null，即可添加工作线程
if (t.isAlive())，如果线程存活，抛出错误，此时主要检查线程是否已经开始运行
workers.add(w)，添加工作线程到容器workers之中。其中，works为一个HashSet容器。
显然这是一个容器，set容器，存储全部的工作线程
int s = workers.size()，获取到工作线程的数量
if (s > largestPoolSize)，如果工作线程的数量大于largestPoolSize（线程池最大线程数），目的是做数据监控
largestPoolSize = s，数值替换
workerAdded = true，新的工作线程添加成功，workerAdded为true
private static final int RUNNING = -1 << COUNT_BITS;
private static final int SHUTDOWN = 0 << COUNT_BITS;
private static final int STOP = 1 << COUNT_BITS;
private static final int TIDYING = 2 << COUNT_BITS;
private static final int TERMINATED = 3 << COUNT_BITS;
private final HashSet<Worker> workers = new HashSet<Worker>();
try
//获取线程状态
int rs = runStateOf(ctl.get());//可以看到小于0的线程只有正在运行，如果线程状态为正在运行
if (rs < SHUTDOWN ||
//或线程状态为停止并且首个任务为空
(rs == SHUTDOWN && firstTask == null))//判断worker生成的线程是否存活，如果被执行，则会被抛出错误
//因为线程一旦开始运行，就证明已经具有任务，无法继续分配
if (t.isAlive())
throw new IllegalThreadStateException();//添加至工作线程之中
workers.add(w);//获取到工作线程的数量
int s = workers.size();//如果工作线程的数量大于largestPoolSize（线程池最大线程数）
if (s > largestPoolSize)//更新线程池最大线程数
largestPoolSize = s;//新的工作线程添加成功，workerAdded为true
workerAdded = true;
mainLock.unlock()，finally，最终解锁，加锁必解锁
finally
mainLock.unlock();
如果添加成功，线程开始运行，并且将将运行成功状态workerStarted置为true
if (workerAdded)
t.start();
workerStarted = true;
if (! workerStarted)，如果启动失败
addWorkerFailed(w)，将工作线程从容器中移除
finally
if (! workerStarted)
addWorkerFailed(w);
//五种线程状态
private static final int RUNNING = -1 << COUNT_BITS;
private static final int SHUTDOWN = 0 << COUNT_BITS;
private static final int STOP = 1 << COUNT_BITS;
private static final int TIDYING = 2 << COUNT_BITS;
private static final int TERMINATED = 3 << COUNT_BITS;
//worker是一个hashset容器
private final HashSet<Worker> workers = new HashSet<Worker>();
boolean workerStarted = false;
boolean workerAdded = false;
Worker w = null;
try
//新建一个worker，包含firstTask，第一个任务
w = new Worker(firstTask);
//建立一个final的线程，从worker中获取
final Thread t = w.thread;
if (t != null)
//获取到ReentrantLock，这个ReentrantLock是从this获取的
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
//添加锁
mainLock.lock();
try
//获取线程状态
int rs = runStateOf(ctl.get());
//如果线程状态小于停止，可以看到只有RUNNING是小于SHUTDOWN的，所以是运行状态
if (rs < SHUTDOWN ||
//或线程状态为停止并且首个任务为空
(rs == SHUTDOWN && firstTask == null))
//判断worker生成的线程是否存活，如果被执行，则会被抛出错误
//因为线程一旦开始运行，就证明已经具有任务，无法继续分配
if (t.isAlive())
//抛出错误
throw new IllegalThreadStateException();
//添加至工作线程之中
workers.add(w);
//获取到工作线程的数量
int s = workers.size();
//如果工作线程数量超过了目前为止记录的最大线程数量
if (s > largestPoolSize)
//更新记录
largestPoolSize = s;
//将添加标志改为true
workerAdded = true;
finally
//解锁
mainLock.unlock();
if (workerAdded)
t.start();
workerStarted = true;
finally
if (! workerStarted)
addWorkerFailed(w);
return workerStarted;5.4、worker：工作线程
worker实现了Runnable接口，继承了AbstractQueuedSynchronizer，目的是后续加锁。
private final class Worker
extends AbstractQueuedSynchronizer
implements Runnable
/**
* This class will never be serialized, but we provide a
* serialVersionUID to suppress a javac warning.
*/
private static final long serialVersionUID = 6138294804551838833L;
/** Thread this worker is running in. Null if factory fails. */
final Thread thread;
/** Initial task to run. Possibly null. */
Runnable firstTask;
/** Per-thread task counter */
volatile long completedTasks;
/**
* Creates with given first task and thread from ThreadFactory.
* @param firstTask the first task (null if none)
*/
Worker(Runnable firstTask)
setState(-1); // inhibit interrupts until runWorker
this.firstTask = firstTask;
this.thread = getThreadFactory().newThread(this);
/** Delegates main run loop to outer runWorker */
public void run()
runWorker(this);
// Lock methods
//
// The value 0 represents the unlocked state.
// The value 1 represents the locked state.
protected boolean isHeldExclusively()
return getState() != 0;
protected boolean tryAcquire(int unused)
if (compareAndSetState(0, 1))
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
return true;
return false;
protected boolean tryRelease(int unused)
setExclusiveOwnerThread(null);
setState(0);
return true;
public void lock() acquire(1);
public boolean tryLock() return tryAcquire(1);
public void unlock() release(1);
public boolean isLocked() return isHeldExclusively();
void interruptIfStarted()
Thread t;
if (getState() >= 0 && (t = thread) != null && !t.isInterrupted())
try
t.interrupt();
catch (SecurityException ignore)
worker实现了Runnable接口，必然有重写的run方法，run方法执行的是runWorker方法，之后再说
worker中有一个属性thread，是线程Thread类，它的赋值在构造方法中
Worker(Runnable firstTask)
setState(-1); // inhibit interrupts until runWorker
this.firstTask = firstTask;
this.thread = getThreadFactory().newThread(this);
getThreadFactory()是线程工厂，newThread()方法在线程工厂里。
public Thread newThread(Runnable r)
Thread t = new Thread(group, r,
namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),
0);
if (t.isDaemon())
t.setDaemon(false);
if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)
t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
return t;
5.5、runWorker：运行工作线程
runWorker方法是worker类重写的run方法中调用的方法。
while (task != null || (task = getTask()) != null)：while循环保证当前线程不结束，直到task为null
w.lock()：开启锁，目的是在这个worker执行任务时，需要等待执行完成，才可以结束这个worker（终止线程），以确保安全执行。
if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) || (Thread.interrupted() && runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) && !wt.isInterrupted()) wt.interrupt()：中断判定，执行中断。
beforeExecute(wt, task)：这里是空的实现，可以重写实现监控
task.run()：执行任务的run方法
afterExecute(task, thrown)：这里是空的实现，可以重写监控方法
final void runWorker(Worker w)
Thread wt = Thread.currentThread();
Runnable task = w.firstTask;
w.firstTask = null;
w.unlock(); // allow interrupts
boolean completedAbruptly = true;
try
//while循环保证当前线程不结束，直到task为null
while (task != null || (task = getTask()) != null)
//开启锁，目的是在这个worker执行任务时，需要等待执行完成
//才可以结束这个worke（终止线程），以确保安全执行。
w.lock();
if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
(Thread.interrupted() &&
runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
!wt.isInterrupted())
//中断标志
wt.interrupt();
try
//这里是空的实现，可以重写实现监控
beforeExecute(wt, task);
Throwable thrown = null;
try
task.run();
catch (RuntimeException x)
thrown = x; throw x;
catch (Error x)
thrown = x; throw x;
catch (Throwable x)
thrown = x; throw new Error(x);
finally
//这里是空的实现，可以重写监控方法
afterExecute(task, thrown);
finally
task = null;
w.completedTasks++;
w.unlock();
completedAbruptly = false;
finally
processWorkerExit(w, completedAbruptly);
5.6、getTask：获取到任务
获取到任务方法，getTask()
//获取到原子类
int c = ctl.get();
//获取到当前线程运行状态
int rs = runStateOf(c);
检测当前线程状态，如果线程状态为终止，需要清理线程池，去除全部计数，返回null
//检测当前线程状态，如果线程状态为终止，需要清理线程池，更改计数，返回null
if (rs >= SHUTDOWN && (rs >= STOP || workQueue.isEmpty()))
decrementWorkerCount();
return null;
获取当前线程数
//获取到当前线程数
int wc = workerCountOf(c);
是否允许超时timed，判定条件为allowCoreThreadTimeOut为true，或wc大于核心线程数
可以通过改变allowCoreThreadTimeOut的状态为true，这样就能将核心线程数量降低
//是否允许超时，判定条件为
//allowCoreThreadTimeOut为true
//或wc大于核心线程数
boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;
如果线程计数大于最大线程数，或允许超时判断为true，或（线程计数大于1或任务队列为null）进行CAS操作，减少工作线程数量，返回null，销毁此线程
//如果线程计数大于最大线程数
//或允许超时判断为true
//或线程计数大于1或任务队列为null
if ((wc > maximumPoolSize || (timed && timedOut))
&& (wc > 1 || workQueue.isEmpty()))
//CAS操作，将减少工作线程数量
if (compareAndDecrementWorkerCount(c))
//表示销毁当前线程
return null;//继续循环
continue;
根据是否允许超时timed来判断是否进行超时阻塞
超时阻塞方法：workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS)
阻塞方法：workQueue.take()
如果此时允许超时，这里的超时时间是keepAliveTime，证明当前线程为临时线程，如果一段时间内没有能够获取到任务，说明任务队列已经没有任务，r为null，进入下一次循环。
如果此时不允许超时，则一直阻塞，此时的线程是核心线程，这个核心线程将始终阻塞在这里，等待新的任务进入等待队列。
try
//是否允许超时
Runnable r = timed ?
//超时阻塞方法，运用于临时线程
//当线程为临时线程，存活时间即是超时时间//线程将会在超时结束后进入下一循环
//在下一循环中，此线程将会被销毁
workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
//阻塞方法，运用于核心线程
//当前线程为核心线程，核心线程将会在此处保持阻塞，直到新的任务进入队列
workQueue.take();
if (r != null)
return r;
timedOut = true;
catch (InterruptedException retry)
timedOut = false;
如果获取到的线程不为null，返回线程（即任务）
if (r != null)
return r;
private Runnable getTask()
boolean timedOut = false;
for (;;)
//获取到原子类
int c = ctl.get();
//获取到当前线程运行状态
int rs = runStateOf(c);
//检测当前线程状态，如果线程状态为终止，需要清理线程池，更改计数，返回null
if (rs >= SHUTDOWN && (rs >= STOP || workQueue.isEmpty()))
decrementWorkerCount();
return null;
//获取到当前线程数
int wc = workerCountOf(c);
//是否允许超时，判定条件为
//allowCoreThreadTimeOut为true
//或wc大于核心线程数
boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;
//如果线程计数大于最大线程数
//或允许超时判断为true
//或线程计数大于1或任务队列为null
if ((wc > maximumPoolSize || (timed && timedOut))
&& (wc > 1 || workQueue.isEmpty()))
//CAS操作，将减少工作线程数量
if (compareAndDecrementWorkerCount(c))
//表示销毁当前线程
return null;
continue;
try
//是否允许超时
Runnable r = timed ?
//超时阻塞方法，运用于临时线程
//当线程为临时线程，存活时间即是超时时间，线程将会在超时结束后进入下一循环
//在下一循环中，此线程将会被销毁
workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
//阻塞方法，运用于核心线程
//当前线程为核心线程，核心线程将会在此处保持阻塞，直到新的任务进入队列
workQueue.take();
if (r != null)
return r;
timedOut = true;
catch (InterruptedException retry)
timedOut = false;
5.7、reject：拒绝策略
拒绝策略的方法如下，其有四种具体实现
final void reject(Runnable command)
handler.rejectedExecution(command, this);
5.7.1、抛出错误
直接抛出错误。
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e)
throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() +
" rejected from " +
e.toString());
5.7.2、主线程调用任务
可以看到，只要e（线程池）没有结束，那么就会调用r.run()，那么是谁调用的呢？是调用线程池的线程，可以说是主线程直接执行任务。
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e)
if (!e.isShutdown())
r.run();
5.7.3、丢掉头部
将等待队列的头部任务丢掉，因为头部的任务一定是等待最久的任务。
然后将新任务加入
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e)
if (!e.isShutdown())
e.getQueue().poll();
e.execute(r);
5.7.4、丢掉
这里什么都没写，意味着任务会直接消失。
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e)
5.7.5、抛出错误
这个类似第一个的处理方式
public void rejectedExecution(Runnable r, java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor executor)
throw new RejectedExecutionException();
6、计算线程池的线程数
计算线程池到底需要设置多少线程，需要看它是IO密集型还是CPU密集型
6.1、IO密集型
CPU利用率不高，通用的公式是2N+1
6.2、CPU密集型
因为CPU利用率高，导致上下文切换频繁，通用的公式是N+1
6.3、动态设置
线程池的线程数还可以动态进行设置，线程池提供了两个方法
- setCorePoolSize：设置核心线程数
- setMaximumPoolSize：设置最大线城数
ThreadPoolExecutor executor =
new ThreadPoolExecutor(1, 10, 120, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>());
executor.setCorePoolSize(10);
executor.setMaximumPoolSize(20);6.3.1、setCorePoolSize：动态设置核心线程数
通过修改this.corePoolSize来替换核心线程数
如果当前的工作线程数大于新设置的核心线程数，执行中断操作，中断多余线程
//如果当前的工作线程数大于新设置的核心线程数
if (workerCountOf(ctl.get()) > corePoolSize)
//执行中断操作
interruptIdleWorkers();
如果当前的核心线程数小于当前线程数
查看工作队列与差额的大小，取小的那个，以此作为循环计数
循环执行，添加工作线程，如果此时工作队列是空的，停止添加，等待execute方法进行添加
//如果当前的核心线程数小于当前线程数
if (delta > 0)
//查看工作队列与差额的大小，取小的那个，以此作为循环计数
int k = Math.min(delta, workQueue.size());//循环执行，添加工作线程
//如果此时工作队列是空的，停止添加，等待execute方法进行添加
while (k-- > 0 && addWorker(null, true))
if (workQueue.isEmpty())
break;
public void setCorePoolSize(int corePoolSize)
if (corePoolSize < 0)
throw new IllegalArgumentException();
int delta = corePoolSize - this.corePoolSize;
this.corePoolSize = corePoolSize;
if (workerCountOf(ctl.get()) > corePoolSize)
interruptIdleWorkers();
else if (delta > 0)
int k = Math.min(delta, workQueue.size());
while (k-- > 0 && addWorker(null, true))
if (workQueue.isEmpty())
break;
6.3.2、setMaximumPoolSize：动态设置核心线程数
通过修改this.maximumPoolSize来替换核心线程数
这个和上一个方法类似，都需要在新线程数小于当前线程数的情况下，中断多于线程。
public void setMaximumPoolSize(int maximumPoolSize)
if (maximumPoolSize <= 0 || maximumPoolSize < corePoolSize)
throw new IllegalArgumentException();
this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
if (workerCountOf(ctl.get()) > maximumPoolSize)
interruptIdleWorkers();
6.4、动态设置队列容量
队列容量比较有趣， 以LinkedBlockingDeque为例，这个队列的长度是不可变化的，但实际上，我们可以重新创建一个新的队列或是重写原本的队列，只需要将这个队列的capacity重新赋值，并且判断队列长度是否大于当前队列的任务个数，如果大于，就调用signalNotFull来唤醒阻塞的生产者。
7、线程监控
想要实现对线程池的监控，需要自己实现线程池。
继承ThreadPoolExecutor 类，实现构造线程池的方法，可以将beforeExecute执行前方法，afterExecute执行后方法进行重写，在这两个方法内进行线程池内容的监控。
public class ThreadPoolSelf extends ThreadPoolExecutor
public ThreadPoolSelf(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue)
super(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue);
@Override
public void shutdown()
super.shutdown();
@Override
protected void beforeExecute(Thread t, Runnable r)
//重写方法
@Override
protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t)
System.out.println("初始线程数："+this.getPoolSize());
System.out.println("核心线程数："+this.getCorePoolSize());
System.out.println("正在执行的任务数量"+this.getActiveCount());
System.out.println("已经执行的任务数量"+this.getCompletedTaskCount());
System.out.println("任务总数"+this.getTaskCount());
ExecutorsSelf 类似于Executors，可以建立自定义线程池。
public class ExecutorsSelf
public static ExecutorService newThreadPoolSelf(int nThreads)
return new ThreadPoolSelf(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
调用实现如下
public class ThreadPool implements Runnable
public static void main(String[] args)
ThreadPoolExecutor executorService = (ThreadPoolExecutor)ExecutorsSelf.newThreadPoolSelf(3);
//预热所有核心线程数
executorService.prestartAllCoreThreads();
IntStream.range(1,100).forEach(i->
executorService.execute(new ThreadPool());
);
executorService.shutdown();
@Override
public void run()
try
Thread.sleep(10);
catch (InterruptedException e)
e.printStackTrace();
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
以上是关于java多线程进阶线程池的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章