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线程池ThreadPoolExecutor
阅读量:6787 次
发布时间:2019-06-26

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1、线程池的处理流程(execute方法)当向线程池提交一个任务后,其经历的流程如下:1)、如果当前线程数小于核心线程数(corePoolSize),则创建新线程来执行该任务;2)、如果当前线程数不小于,即等于或大于核心线程数(corePoolSize),则将任务添加到阻塞队列(BlockingQueue)中;3)、如果阻塞队列中的任务已满,且此时线程数小于最大线程数(maximumPoolSize)时,则创建新线程来执行该任务;4)、执行对应的任务策略,一般是拒绝任务,抛出异常。2、任务策略:1)、抛出异常    ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()2)、丢弃当前的任务    ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()3)、丢弃老的任务    ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()4)、重试添加当前的任务    ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()3、线程池源码分析1)、若干变量        //将工作线程数和线程池状态放在一个int类型变量中存储而设置的一个原子类型的变量    //故在ctl中,低29位是用于表示工作线程数,高位用于表示线程池状态,如RUNNING、SHUTDOWN等。    //故一个线程池中最多有工作线程的个数为(2^29) - 1    private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));    //低29位    private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3;    //线程池中最大的工作线程数    private static final int CAPACITY   = (1 << COUNT_BITS) - 1;    // runState is stored in the high-order bits    //线程池状态,用高3位表示    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;    // Packing and unpacking ctl    //获取当前线程池的状态    private static int runStateOf(int c)     { return c & ~CAPACITY; }    //获取当前线程池中的工作线程数    private static int workerCountOf(int c)  { return c & CAPACITY; }    //组合当前线程池状态和工作线程数为一个int类型的变量    private static int ctlOf(int rs, int wc) { return rs | wc; }2)、execute()方法public void execute(Runnable command) {        //当提交的任务为null时,则抛出空指针异常        if (command == null)            throw new NullPointerException();        //获取当前线程池用于记录状态和工作线程数的变量        int c = ctl.get();        if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {            //检测当前线程池中的工作线程数小于核心线程数时,则直接创建新线程,执行任务            if (addWorker(command, true))                return;            //当创建新线程失败时,需要重新获取用于记录状态和工作线程数的变量            c = ctl.get();        }        if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {             //当前线程池是运行状态,且将任务添加到阻塞队列中成功时            //再次获取用于记录状态和工作线程数的变量            int recheck = ctl.get();            if (! isRunning(recheck) && remove(command))                //当前线程池不是运行状态,且删除成功时,使用任务策略                reject(command);            else if (workerCountOf(recheck) == 0)                //当前工作线程数为0时,直接添加空任务                addWorker(null, false);        }        else if (!addWorker(command, false))            //阻塞队列已满且当前工作线程数小于最大线程数时,则直接创建线程,执行任务            //若还失败,则直接使用任务策略            reject(command);    } private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {        retry:        for (;;) {            int c = ctl.get();            //获取当前线程池的状态            int rs = runStateOf(c);            //检测当前线程池是否处于关闭状态            // Check if queue empty only if necessary.            if (rs >= SHUTDOWN &&                ! (rs == SHUTDOWN &&                   firstTask == null &&                   ! workQueue.isEmpty()))                return false;            for (;;) {                //获取当前线程池的工作线程数                int wc = workerCountOf(c);                //如果超过了限制,则返回false                if (wc >= CAPACITY ||                    wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))                    return false;                //通过CAS增加一个工作线程                if (compareAndIncrementWorkerCount(c))                    break retry;                //再次获取用于标记线程池状态和记录工作线程数的变量,并比对当前状态是否一直,若不是,则继续外环循环,否则继续内环循环                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 {            final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;            //新建一个工作线程            w = new Worker(firstTask);            final Thread t = w.thread;            if (t != null) {                mainLock.lock();                //加锁                try {                    // Recheck while holding lock.                    // Back out on ThreadFactory failure or if                    // shut down before lock acquired.                    int c = ctl.get();                    int rs = runStateOf(c);                    if (rs < SHUTDOWN ||                        (rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) {                        if (t.isAlive()) // precheck that t is startable                            throw new IllegalThreadStateException();                        //将工作线程添加到线程集合Set中                        workers.add(w);                        int s = workers.size();                        if (s > largestPoolSize)                            largestPoolSize = s;                        workerAdded = true;                    }                } finally {                    mainLock.unlock();                }                if (workerAdded) {                    //工作线程开始启动,执行提交的任务                    t.start();                    workerStarted = true;                }            }        } finally {            if (! workerStarted)                addWorkerFailed(w);        }        return workerStarted;    }    //工作线程的构造方法        Worker(Runnable firstTask) {            setState(-1); // inhibit interrupts until runWorker            this.firstTask = firstTask;            this.thread = getThreadFactory().newThread(this);        }    //线程执行体        /** Delegates main run loop to outer runWorker  */        public void run() {            //调用父类的runWorker方法            runWorker(this);        }    final void runWorker(Worker w) {        Thread wt = Thread.currentThread();        Runnable task = w.firstTask;        w.firstTask = null;        w.unlock(); // allow interrupts        boolean completedAbruptly = true;        try {            //不断的从任务队列中获取任务,并执行            while (task != null || (task = getTask()) != null) {                w.lock();                // If pool is stopping, ensure thread is interrupted;                // if not, ensure thread is not interrupted.  This                // requires a recheck in second case to deal with                // shutdownNow race while clearing interrupt                //线程是否中断关闭                if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||                     (Thread.interrupted() &&                      runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&                    !wt.isInterrupted())                    wt.interrupt();                try {                    //任务执行前的执行方法                    beforeExecute(wt, task);                    Throwable thrown = null;                    try {                        //执行任务                        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 {                        //任务执行或的执行方法                        afterExecute(task, thrown);                    }                } finally {                    task = null;                    w.completedTasks++;                    w.unlock();                }            }            completedAbruptly = false;        } finally {            processWorkerExit(w, completedAbruptly);        }    }//调用该方法后,该线程池不会再接受新任务,当已经存在的任务执行完毕后,线程池就会关闭void shutdown()//调用该方法后,该线程池会尝试关闭现有的线程,直到所有的线程都关闭,线程池就会关闭List
shutdownNow()4、常用的线程池1)、固定大小线程的线程池 newFixedThreadPool2)、单一线程的线程池,当线程发生异常结束时,则会另外创建一个新的线程,以保持线程池自始至终只有一个线程 newSingleThreadExecutor3)、无限制线程数的线程池,当空闲线程超过空闲时间时(默认1分钟),线程会被回收 newCachedThreadPool5、阻塞队列 //往队列中添加元素,成功返回true,失败抛出异常 boolean add(E e) //往队列中添加元素,成功返回true,失败返回false boolean offer(E e) //往队列中添加元素,在指定的时间内若是添加不了,则返回false,否则返回true boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit) //有阻塞的添加元素,即肯定能将元素添加到队列中,但是可能一直被阻塞 void put(E e) throws InterruptedException //获取队列中的首元素,没有返回null E poll() //获取队列中的首元素,在指定的时间内若是获取不到,则返回null E poll(long timeout, TimeUnit unit) //获取队列中的首元素,当队列中没有元素时,则一直阻塞,直到有元素时,才返回首元素 E take()

 

转载于:https://www.cnblogs.com/xiaoxian1369/p/5403885.html

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