Java 并发系列(一) ThreadPoolExecutor源码解析及理解
// ctl非常重要,用整型表示,共32位,其中**高3位代表线程池状态,低29位代表工作线程数**;
// 线程池状态初始化为RUNNING,工作线程数为0
private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0)); // 偏移量29
private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3; // 理论最大线程数(约500万)
private static final int CAPACITY = (1 << COUNT_BITS) - 1; // -1左偏移29位(下同),运行中状态,既能接收新提交的任务,又能执行阻塞队列中的任务
private static final int RUNNING = -1 << COUNT_BITS; // 关闭状态,不再接收新提交的任务,但还能继续执行阻塞队列中的任务(调用shutdown()可以进入此状态)
private static final int SHUTDOWN = 0 << COUNT_BITS; // 停止状态,不再接收新提交的任务,也不再执行队列中的任务;而且会尝试中断正在执行的工作线程(调用shutdownNow()可以进入此状态)
private static final int STOP = 1 << COUNT_BITS; // 清理状态,当workCount(工作线程数)为0,且队列也为空时就是此状态
// SHUTDOWN -> TIDYING 线程数为0,队列也为空时会自动进入改状态
// STOP -> TIDYING 线程数为0时,就会自动进入该状态
private static final int TIDYING = 2 << COUNT_BITS; // 终结状态 可以通过调用awaitTermination方法来来等待线程池彻底终结
private static final int TERMINATED = 3 << COUNT_BITS; // 获取线程池运行状态;因为CAPACITY为29个1,取反后是29个0,再通过&运算会取出最高的3位
private static int runStateOf(int c) { return c & ~CAPACITY; } // 获取线程池中线程数;取出最低的29位
private static int workerCountOf(int c) { return c & CAPACITY; } // 将运行状态与线程数拼接起来,共有恰好有32位(因为rs已经左偏移29位了!)
private static int ctlOf(int rs, int wc) { return rs | wc; }
2. 核心构造方法
/*
* 1. 共有7个参数
* 2. 具体实现不再细说,只简单说下各个作用(就是使用流程)
* corePoolSize: 核心线程数,如果总工作线程数小于核心线程数, 有新任务时则会继续创建新的线程
* maximumPoolSize: 最大线程数,理论上包含了核心线程数和非核心线程数
* keepAliveTime: 一般上(allowCoreThreadTimeOut=false)是指非核心线程没有任务执行的存活时间(可以通过getTask()方法去分析)
* TimeUnit: keepAliveTime的时间单位
* workQueue: 阻塞队列,其中包含有SynchronousQueue, ArrayBlockingQueue, LinkedBlockingQueue; 存放核心线程执行不过来时被提交的任务
* threadFactory: 线程工厂,创建线程的地方
* handler: 拒绝策略,线程池满时会执行该策略rejectedExecution()方法;自带有4种拒绝策略,默认使用抛异常拒绝策略,另有什么都不做策略,用调用者线程执行任务策略,抛弃最旧任务策略
*
* 注意:1. 核心线程和非核心线程只是个逻辑的概念,某个线程被创建后,一开始可能是核心的,到后来会变成非核心的,身份并不固定。(看具体getTask()时会不会得到null)
* 2. 流程归总:当新任务被提交后,当工作线程数小于核心核心线程数时,会继续创建线程来处理此任务,否则会将其放在阻塞队列中;若阻塞队列已满,则会创建线程来处理此任务;若创建线程失败(不小于了最大线程数),则会执行拒绝策略。
*/
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;
}
3. 疑问
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