Java多線(xiàn)程編程基石ThreadPoolExecutor示例詳解
前言
多線(xiàn)程編程是現(xiàn)代軟件開(kāi)發(fā)中不可或缺的一部分,但是手動(dòng)管理線(xiàn)程可能會(huì)變得非常復(fù)雜,因?yàn)樾枰紤]許多并發(fā)問(wèn)題,例如線(xiàn)程安全和資源競(jìng)爭(zhēng)。為了避免這些問(wèn)題,Java提供了ThreadPoolExecutor類(lèi),它是一種高度優(yōu)化的多線(xiàn)程執(zhí)行器,可以管理線(xiàn)程池、執(zhí)行線(xiàn)程任務(wù)和控制線(xiàn)程池的大小和生命周期等
為什么用線(xiàn)程池
- 線(xiàn)程創(chuàng)建和銷(xiāo)毀的開(kāi)銷(xiāo)較大,每個(gè)線(xiàn)程都需要占用一定的內(nèi)存和系統(tǒng)資源。如果頻繁地創(chuàng)建和銷(xiāo)毀線(xiàn)程,會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的性能下降。
- 手動(dòng)管理線(xiàn)程容易出現(xiàn)線(xiàn)程安全和資源競(jìng)爭(zhēng)的問(wèn)題,例如,多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)共享變量可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致或者死鎖等問(wèn)題。
- 如果并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)的線(xiàn)程數(shù)量很大,可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)資源不足,例如,內(nèi)存不足或者CPU過(guò)度使用等問(wèn)題。
參數(shù)介紹
- corePoolSize:核心線(xiàn)程池大小,即線(xiàn)程池中始終存在的線(xiàn)程數(shù)量,除非設(shè)置了allowCoreThreadTimeOut參數(shù),默認(rèn)情況下,即使空閑,核心線(xiàn)程也不會(huì)被回收。
- maximumPoolSize:線(xiàn)程池的最大線(xiàn)程數(shù),即可以同時(shí)執(zhí)行的最大線(xiàn)程數(shù)量。
- keepAliveTime:非核心線(xiàn)程的空閑存活時(shí)間,當(dāng)非核心線(xiàn)程空閑時(shí)間超過(guò)這個(gè)時(shí)間,就會(huì)被回收。
- unit:keepAliveTime的時(shí)間單位。
- workQueue:任務(wù)隊(duì)列,用于存儲(chǔ)等待執(zhí)行的任務(wù),有多種實(shí)現(xiàn)方式,例如ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue等。
- threadFactory:用于創(chuàng)建新線(xiàn)程的工廠(chǎng)類(lèi),可以自定義線(xiàn)程名稱(chēng)、線(xiàn)程優(yōu)先級(jí)等屬性。
- handler:線(xiàn)程池的拒絕策略,當(dāng)線(xiàn)程池已經(jīng)達(dá)到最大線(xiàn)程數(shù),并且任務(wù)隊(duì)列已經(jīng)滿(mǎn)了,新的任務(wù)將被拒絕執(zhí)行,可以設(shè)置拒絕策略來(lái)處理這種情況。
核心線(xiàn)程數(shù)和最大線(xiàn)程數(shù)設(shè)置
- CPU密集型任務(wù):CPU密集型任務(wù)的特點(diǎn)是線(xiàn)程在執(zhí)行任務(wù)時(shí)會(huì)一直利用CPU,對(duì)于這種情況要盡可能的避免發(fā)生線(xiàn)程上下文的切換。一般來(lái)說(shuō)對(duì)于CPU密集型任務(wù)設(shè)置線(xiàn)程數(shù)為CPU核心數(shù)+1。
- IO密集型任務(wù):線(xiàn)程在執(zhí)行IO密集型任務(wù)時(shí),可能大部分時(shí)間都浪費(fèi)在阻塞IO上了,所以對(duì)于IO密集型任務(wù)來(lái)說(shuō)我們通常會(huì)設(shè)置線(xiàn)程數(shù)為CPU核心數(shù)*2。不過(guò)這樣子也不一定是最佳的,我們可以通過(guò)公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算:線(xiàn)程數(shù) = CPU 核心數(shù) *(1+平均等待時(shí)間/平均工作時(shí)間),盡可能的還要根據(jù)壓縮來(lái)進(jìn)行調(diào)整。
使用示例
public class CustomThreadPoolDemo {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建線(xiàn)程池,大小為3,最大線(xiàn)程數(shù)為6,空閑線(xiàn)程存活時(shí)間為5秒,使用自定義線(xiàn)程工廠(chǎng)和拒絕策略
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 5, TimeUnit.SECONDS,
new LinkedBlockingQueue<>(10), new CustomThreadFactory(), new CustomRejectedExecutionHandler());
// 提交10個(gè)任務(wù)
for (int i = 0; i < 10; i++) {
executor.submit(new Task(i));
}
// 關(guān)閉線(xiàn)程池
executor.shutdown();
}
static class Task implements Runnable {
private int taskId;
public Task(int taskId) {
this.taskId = taskId;
}
@Override
public void run() {
System.out.println("Task " + taskId + " is running in thread " + Thread.currentThread().getName());
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Task " + taskId + " is done.");
}
}
static class CustomThreadFactory implements java.util.concurrent.ThreadFactory {
private int count = 1;
@Override
public Thread newThread(Runnable r) {
Thread t = new Thread(r);
t.setName("CustomThreadPool-" + count++);
return t;
}
}
static class CustomRejectedExecutionHandler implements java.util.concurrent.RejectedExecutionHandler {
@Override
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
System.out.println("Task " + ((Task) r).taskId + " is rejected.");
}
}
}
該示例代碼使用ThreadPoolExecutor類(lèi)創(chuàng)建了一個(gè)大小為3,最大線(xiàn)程數(shù)為6,空閑線(xiàn)程存活時(shí)間為5秒的線(xiàn)程池,任務(wù)隊(duì)列的大小為10,使用了自定義的線(xiàn)程工廠(chǎng)和拒絕策略。然后提交了10個(gè)任務(wù),每個(gè)任務(wù)輸出了當(dāng)前線(xiàn)程的名稱(chēng),并休眠了3秒鐘。當(dāng)程序執(zhí)行時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)任務(wù)被拒絕執(zhí)行的情況,拒絕策略會(huì)輸出任務(wù)被拒絕的信息。
線(xiàn)程池執(zhí)行任務(wù)的流程
ThreadPoolExecutor提供了兩種執(zhí)行任務(wù)的方法:
Future<?> submit(Runnable task) void execute(Runnable command)
實(shí)際上submit中也是調(diào)用了execute方法
public Future<?> submit(Runnable task) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null);
execute(ftask);
return ftask;
}
線(xiàn)程池執(zhí)行流程圖

源碼解讀
基礎(chǔ)屬性和變量
private final AtomicInteger ctl
線(xiàn)程池源碼中使用ctl通過(guò)高低位的方式來(lái)記錄線(xiàn)程池的狀態(tài)和當(dāng)前線(xiàn)程池中的工作線(xiàn)程數(shù)量。
Integer占用4個(gè)字節(jié)也就是32位,線(xiàn)程池有5種狀態(tài),要標(biāo)識(shí)5種狀態(tài)需要3位
前三位
private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3; private static final int CAPACITY = (1 << COUNT_BITS) - 1; // runState is stored in the high-order bits 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;
Integer.SIZE為32,所以COUNT_BITS為29,最終各個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的二級(jí)制為:
RUNNING:11100000 00000000 00000000 00000000
SHUTDOWN:00000000 00000000 00000000 00000000
STOP:00100000 00000000 00000000 00000000
TIDYING:01000000 00000000 00000000 00000000
TERMINATED:01100000 00000000 00000000 00000000
execute(Runnable command)
public void execute(Runnable command) {
if (command == null)
throw new NullPointerException();
//ctl初始值是ctlOf(RUNNING, 0),表示線(xiàn)程池處于運(yùn)行中,工作線(xiàn)程數(shù)為0
int c = ctl.get();
//判斷工作線(xiàn)程是否小于核心線(xiàn)程數(shù)
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
//小于核心線(xiàn)程要新增工作線(xiàn)程
if (addWorker(command, true))
return;
//新增失敗重新獲取一次ctl
c = ctl.get();
}
//線(xiàn)程池是否處于Running狀態(tài) && 入隊(duì)是否成功
if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {//入隊(duì)成功
//重新獲取ctl
int recheck = ctl.get();
//如果線(xiàn)程池不是Running狀態(tài)就需要移除掉這個(gè)任務(wù)
if (! isRunning(recheck) && remove(command))
//觸發(fā)拒絕策略
reject(command);
//工作線(xiàn)程為0時(shí)要去創(chuàng)建新的工作線(xiàn)程
else if (workerCountOf(recheck) == 0)
addWorker(null, false);
}
// 如果線(xiàn)程池狀態(tài)不是RUNNING,或者線(xiàn)程池狀態(tài)是RUNNING但是隊(duì)列滿(mǎn)了,則去添加一個(gè)非核心工作線(xiàn)程。false表示非核心線(xiàn)程
else if (!addWorker(command, false))
reject(command);
}
addWorker(Runnable firstTask, boolean core)
//core:true核心線(xiàn)程 false非核心線(xiàn)程
private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {
retry:
for (;;) {
//獲取ctl值
int c = ctl.get();
//獲取高3位
int rs = runStateOf(c);
// 線(xiàn)程池如果是SHUTDOWN狀態(tài)并且隊(duì)列非空則創(chuàng)建線(xiàn)程,如果隊(duì)列為空則不創(chuàng)建線(xiàn)程
// 線(xiàn)程池如果是STOP狀態(tài)則直接不創(chuàng)建線(xiàn)程
if (rs >= SHUTDOWN &&
! (rs == SHUTDOWN &&
firstTask == null &&
! workQueue.isEmpty()))
return false;
for (;;) {
//獲取工作線(xiàn)程數(shù)
int wc = workerCountOf(c);
//工作線(xiàn)程數(shù)超過(guò)規(guī)定數(shù)量則不創(chuàng)建線(xiàn)程
if (wc >= CAPACITY ||
wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))
return false;
//修改工作線(xiàn)程
if (compareAndIncrementWorkerCount(c))
//成功則退出 retry這個(gè)循環(huán)
break retry;
//CAS失敗說(shuō)明有其他線(xiàn)程也在增加工作線(xiàn)程數(shù)量,此時(shí)重新獲取ctl值
c = ctl.get(); // Re-read ctl
//如果發(fā)現(xiàn)線(xiàn)程池的狀態(tài)發(fā)生了變化,則繼續(xù)回到retry,重新判斷線(xiàn)程池的狀態(tài)是不是SHUTDOWN或STOP
// 如果狀態(tài)沒(méi)有變化,則繼續(xù)利用cas來(lái)增加工作線(xiàn)程數(shù),直到cas成功
if (runStateOf(c) != rs)
continue retry;
// else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop
}
}
//到了這里說(shuō)明ctl新增成功
boolean workerStarted = false;
boolean workerAdded = false;
Worker w = null;
try {
//Worker實(shí)現(xiàn)了Runnable接口 在構(gòu)造一個(gè)Worker對(duì)象時(shí),就會(huì)利用ThreadFactory新建一個(gè)線(xiàn)程
w = new Worker(firstTask);
//拿出線(xiàn)程對(duì)象此時(shí)線(xiàn)程還沒(méi)有start啟動(dòng)
final Thread t = w.thread;
if (t != null) {
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
// 獲取高三位
int rs = runStateOf(ctl.get());
// 如果線(xiàn)程池的狀態(tài)是RUNNING
// 或者線(xiàn)程池的狀態(tài)變成了SHUTDOWN,但是當(dāng)前線(xiàn)程沒(méi)有自己的第一個(gè)任務(wù),那就表示當(dāng)前調(diào)用addWorker方法是為了從隊(duì)列中獲取任務(wù)來(lái)執(zhí)行
// 正常情況下線(xiàn)程池的狀態(tài)如果是SHUTDOWN,是不能創(chuàng)建新的工作線(xiàn)程的,但是隊(duì)列中如果有任務(wù),那就是上面說(shuō)的特例情況
if (rs < SHUTDOWN ||
(rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) {
// 如果Worker對(duì)象對(duì)應(yīng)的線(xiàn)程已經(jīng)在運(yùn)行了,那就有問(wèn)題,直接拋異常
if (t.isAlive()) // precheck that t is startable
throw new IllegalThreadStateException();
// workers用來(lái)記錄當(dāng)前線(xiàn)程池中工作線(xiàn)程,調(diào)用線(xiàn)程池的shutdown方法時(shí)會(huì)遍歷worker對(duì)象中斷對(duì)應(yīng)線(xiàn)程
workers.add(w);
int s = workers.size();
// largestPoolSize用來(lái)跟蹤線(xiàn)程池在運(yùn)行過(guò)程中工作線(xiàn)程數(shù)的峰值
if (s > largestPoolSize)
largestPoolSize = s;
workerAdded = true;
}
} finally {
mainLock.unlock();
}
//啟動(dòng)線(xiàn)程
if (workerAdded) {
t.start();
workerStarted = true;
}
}
} finally {
// 在上述過(guò)程中如果拋了異常,需要從works中移除所添加的work,并且還要修改ctl,工作線(xiàn)程數(shù)-1,表示新建工作線(xiàn)程失敗
if (! workerStarted)
addWorkerFailed(w);
}
return workerStarted;
}
addWorker核心邏輯:
- 先判斷工作線(xiàn)程數(shù)是否超過(guò)了限制
- 修改ctl,使得工作線(xiàn)程數(shù)+1
- 構(gòu)造Work對(duì)象,并把它添加到workers集合中
- 啟動(dòng)Work對(duì)象對(duì)應(yīng)的工作線(xiàn)程
runWorker(this)
剛剛有說(shuō)到Worker實(shí)現(xiàn)了Runnable接口,看看他重寫(xiě)的Run方法中執(zhí)行過(guò)什么
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);
}
final void runWorker(Worker w) {
//獲取當(dāng)前工作線(xiàn)程
Thread wt = Thread.currentThread();
//獲取第一個(gè)任務(wù)
Runnable task = w.firstTask;
//置空
w.firstTask = null;
w.unlock(); // allow interrupts
boolean completedAbruptly = true;
try {
//判斷當(dāng)前第一個(gè)任務(wù)是否為空,為空的話(huà)從阻塞隊(duì)列獲取一個(gè)任務(wù),阻塞隊(duì)列也為空就會(huì)阻塞在getTask()方法中
//也不會(huì)一直阻塞下去,keepAliveTime超時(shí)后還沒(méi)有獲取到任務(wù)就會(huì)返回null,退出循環(huán),這個(gè)線(xiàn)程也就是中止了
while (task != null || (task = getTask()) != null) {
w.lock();
//線(xiàn)程池狀態(tài)為STOP,則要中斷自己,但是如果發(fā)現(xiàn)中斷標(biāo)記為true,那是不對(duì)的,因?yàn)榫€(xiàn)程池狀態(tài)不是STOP,工作線(xiàn)程仍然是要正常工作的,不能中斷掉,算是SHUTDOWN,也要等任務(wù)都執(zhí)行完之后,線(xiàn)程才結(jié)束,而目前線(xiàn)程還在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中,不能中斷
if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
(Thread.interrupted() &&
runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
!wt.isInterrupted())
wt.interrupt();
try {
//空方法給自定義線(xiàn)程池實(shí)現(xiàn)
beforeExecute(wt, task);
Throwable thrown = null;
try {
//執(zhí)行任務(wù)
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 {
//空方法給自定義線(xiàn)程池實(shí)現(xiàn)
afterExecute(task, thrown);
}
} finally {
task = null;
w.completedTasks++;
w.unlock();
}
}
//正常退出了while循環(huán)
// completedAbruptly=false,表示線(xiàn)程正常退出
completedAbruptly = false;
} finally {
//如果線(xiàn)程正常退出這個(gè)線(xiàn)程會(huì)自然死亡
//但是如果是由于執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候拋了異常,那么這個(gè)線(xiàn)程不應(yīng)該直接結(jié)束,而應(yīng)該繼續(xù)從隊(duì)列中獲取下一個(gè)任務(wù)
processWorkerExit(w, completedAbruptly);
}
}
processWorkerExit(Worker w, boolean completedAbruptly)
private void processWorkerExit(Worker w, boolean completedAbruptly) {
//如果completedAbruptly為true,表示是執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候拋了異常,那就修改ctl,工作線(xiàn)程數(shù)-1
if (completedAbruptly) // If abrupt, then workerCount wasn't adjusted
decrementWorkerCount();
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
completedTaskCount += w.completedTasks;
// 將當(dāng)前Work對(duì)象從workers中移除
workers.remove(w);
} finally {
mainLock.unlock();
}
// 因?yàn)楫?dāng)前是處理線(xiàn)程退出流程中,所以要嘗試去修改線(xiàn)程池的狀態(tài)為T(mén)INDYING
tryTerminate();
//獲取當(dāng)前ctl值
int c = ctl.get();
// 如果線(xiàn)程池的狀態(tài)為RUNNING或者SHUTDOWN,則可能要替補(bǔ)一個(gè)線(xiàn)程
if (runStateLessThan(c, STOP)) {
// completedAbruptly為false,表示線(xiàn)程是正常要退出了,則看是否需要保留線(xiàn)程
if (!completedAbruptly) {
// 如果allowCoreThreadTimeOut為true,但是阻塞隊(duì)列中還有任務(wù),那就至少得保留一個(gè)工作線(xiàn)程來(lái)處理阻塞隊(duì)列中的任務(wù)
// 如果allowCoreThreadTimeOut為false,那min就是corePoolSize,表示至少得保留corePoolSize個(gè)工作線(xiàn)程活著
int min = allowCoreThreadTimeOut ? 0 : corePoolSize;
if (min == 0 && ! workQueue.isEmpty())
min = 1;
// 如果當(dāng)前工作線(xiàn)程數(shù)大于等于min,則表示符合所需要保留的最小線(xiàn)程數(shù),那就直接return,不會(huì)調(diào)用下面的addWorker方法新開(kāi)一個(gè)工作線(xiàn)程了
if (workerCountOf(c) >= min)
return; // replacement not needed
}
//新開(kāi)工作線(xiàn)程
addWorker(null, false);
}
}
某個(gè)工作線(xiàn)程正常情況下會(huì)不停的循環(huán)從阻塞隊(duì)列中獲取任務(wù)來(lái)執(zhí)行,正常情況下就是通過(guò)阻塞來(lái)保證線(xiàn)程永遠(yuǎn)活著,但是會(huì)有一些特殊情況:
- 如果線(xiàn)程被中斷了,那就會(huì)退出循環(huán),然后做一些善后處理,比如ctl中的工作線(xiàn)程數(shù)-1,然后自己運(yùn)行結(jié)束
- 如果線(xiàn)程阻塞超時(shí)了,那也會(huì)退出循環(huán),此時(shí)就需要判斷線(xiàn)程池中的當(dāng)前工作線(xiàn)程夠不夠,比如是否有corePoolSize個(gè)工作線(xiàn)程,如果不夠就需要新開(kāi)一個(gè)線(xiàn)程,然后當(dāng)前線(xiàn)程自己運(yùn)行結(jié)束,這種看上去效率比較低,但是也沒(méi)辦法,當(dāng)然如果當(dāng)前工作線(xiàn)程數(shù)足夠,那就正常,自己正常的運(yùn)行結(jié)束即可
- 如果線(xiàn)程是在執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候拋了移除,從而退出循環(huán),那就直接新開(kāi)一個(gè)線(xiàn)程作為替補(bǔ),當(dāng)然前提是線(xiàn)程池的狀態(tài)是RUNNING
getTask()
private Runnable getTask() {
boolean timedOut = false; // Did the last poll() time out?
for (;;) {
int c = ctl.get();
int rs = runStateOf(c);
// 如果線(xiàn)程池狀態(tài)是STOP,表示當(dāng)前線(xiàn)程不需要處理任務(wù)了,那就修改ctl工作線(xiàn)程數(shù)-1
// 如果線(xiàn)程池狀態(tài)是SHUTDOWN,但是阻塞隊(duì)列中為空,表示當(dāng)前任務(wù)沒(méi)有任務(wù)要處理了,那就修改ctl工作線(xiàn)程數(shù)-1
// return null表示當(dāng)前線(xiàn)程無(wú)需處理任務(wù),線(xiàn)程退出
if (rs >= SHUTDOWN && (rs >= STOP || workQueue.isEmpty())) {
decrementWorkerCount();
return null;
}
//當(dāng)前工作線(xiàn)程數(shù)
int wc = workerCountOf(c);
// 用來(lái)判斷當(dāng)前線(xiàn)程是無(wú)限阻塞還是超時(shí)阻塞,如果一個(gè)線(xiàn)程超時(shí)阻塞,那么一旦超時(shí)了,那么這個(gè)線(xiàn)程最終就會(huì)退出
// 如果是無(wú)限阻塞,那除非被中斷了,不然這個(gè)線(xiàn)程就一直等著獲取隊(duì)列中的任務(wù)
// allowCoreThreadTimeOut為true,表示線(xiàn)程池中的所有線(xiàn)程都可以被回收掉,則當(dāng)前線(xiàn)程應(yīng)該直接使用超時(shí)阻塞,一旦超時(shí)就回收
// allowCoreThreadTimeOut為false,則要看當(dāng)前工作線(xiàn)程數(shù)是否超過(guò)了corePoolSize,如果超過(guò)了,則表示超過(guò)部分的線(xiàn)程要用超時(shí)阻塞,一旦超時(shí)就回收
boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;
// 如果工作線(xiàn)程數(shù)超過(guò)了工作線(xiàn)程的最大限制或者線(xiàn)程超時(shí)了,則要修改ctl,工作線(xiàn)程數(shù)減1,并且return null
// return null就會(huì)導(dǎo)致外層的while循環(huán)退出,從而導(dǎo)致線(xiàn)程直接運(yùn)行結(jié)束
// 直播課程里會(huì)細(xì)講timed && timedOut
if ((wc > maximumPoolSize || (timed && timedOut))
&& (wc > 1 || workQueue.isEmpty())) {
if (compareAndDecrementWorkerCount(c))
return null;
continue;
}
try {
// 要么超時(shí)阻塞,要么無(wú)限阻塞
Runnable r = timed ?
workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
workQueue.take();
// 表示沒(méi)有超時(shí),在阻塞期間獲取到了任務(wù)
if (r != null)
return r;
// 超時(shí)了,重新進(jìn)入循環(huán),上面的代碼會(huì)判斷出來(lái)當(dāng)前線(xiàn)程阻塞超時(shí)了,最后return null,線(xiàn)程會(huì)運(yùn)行結(jié)束
timedOut = true;
} catch (InterruptedException retry) {
// 如果線(xiàn)程池的狀態(tài)變成了STOP或者SHUTDOWN,最終也會(huì)return null,線(xiàn)程會(huì)運(yùn)行結(jié)束
// 但是如果線(xiàn)程池的狀態(tài)仍然是RUNNING,那當(dāng)前線(xiàn)程會(huì)繼續(xù)從隊(duì)列中去獲取任務(wù),表示忽略了本次中斷
// 只有通過(guò)調(diào)用線(xiàn)程池的shutdown方法或shutdownNow方法才能真正中斷線(xiàn)程池中的線(xiàn)程
timedOut = false;
}
}
}
shutdown()
public void shutdown() {
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
checkShutdownAccess();
// 修改ctl,將線(xiàn)程池狀態(tài)改為SHUTDOWN
advanceRunState(SHUTDOWN);
// 中斷工作線(xiàn)程
interruptIdleWorkers();
// 空方法,給子類(lèi)擴(kuò)展使用
onShutdown(); // hook for ScheduledThreadPoolExecutor
} finally {
mainLock.unlock();
}
tryTerminate();
}
private void interruptIdleWorkers(boolean onlyOne) {
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
// 遍歷所有正在工作的線(xiàn)程,要么在執(zhí)行任務(wù),要么在阻塞等待任務(wù)
for (Worker w : workers) {
Thread t = w.thread;
// 如果線(xiàn)程沒(méi)有被中斷,并且能夠拿到鎖,就中斷線(xiàn)程
// Worker在執(zhí)行任務(wù)時(shí)會(huì)先加鎖,執(zhí)行完任務(wù)之后會(huì)釋放鎖
// 所以只要這里拿到了鎖,就表示線(xiàn)程空出來(lái)了,可以中斷了
if (!t.isInterrupted() && w.tryLock()) {
try {
t.interrupt();
} catch (SecurityException ignore) {
} finally {
w.unlock();
}
}
if (onlyOne)
break;
}
} finally {
mainLock.unlock();
}
}
總結(jié)
ThreadPoolExecutor是Java并發(fā)編程中非常重要的一個(gè)類(lèi),它可以?xún)?yōu)化多線(xiàn)程編程的效率和可靠性。在本文中,我們深入探討了ThreadPoolExecutor的實(shí)現(xiàn)原理、工作機(jī)制和使用方法,總結(jié)如下:
首先,ThreadPoolExecutor是一種高度優(yōu)化的多線(xiàn)程執(zhí)行器,它可以管理線(xiàn)程池、執(zhí)行線(xiàn)程任務(wù)和控制線(xiàn)程池的大小和生命周期等。ThreadPoolExecutor的實(shí)現(xiàn)基于生產(chǎn)者-消費(fèi)者模型,它可以根據(jù)任務(wù)隊(duì)列中的任務(wù)數(shù)量自動(dòng)調(diào)整線(xiàn)程池的大小,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)資源的最優(yōu)利用。
其次,ThreadPoolExecutor的使用非常靈活,可以通過(guò)配置ThreadPoolExecutor的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的線(xiàn)程池策略,例如核心線(xiàn)程數(shù)、最大線(xiàn)程數(shù)、任務(wù)隊(duì)列類(lèi)型、拒絕策略等。此外,ThreadPoolExecutor還提供了一些重要的方法,例如submit()、execute()和shutdown()等,用于提交任務(wù)、執(zhí)行任務(wù)和關(guān)閉線(xiàn)程池。
最后,在高并發(fā)環(huán)境下,應(yīng)盡可能避免使用無(wú)界隊(duì)列,以防止內(nèi)存泄漏和系統(tǒng)資源耗盡。此外,還可以通過(guò)使用線(xiàn)程池監(jiān)視器和線(xiàn)程池飽和策略來(lái)監(jiān)控線(xiàn)程池的狀態(tài)和性能,以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
以上就是Java多線(xiàn)程編程基石ThreadPoolExecutor示例詳解的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Java多線(xiàn)程ThreadPoolExecutor的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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