并发编程的艺术-线程池源码解析

线程池的作用：

 1，降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。

 2，提搞响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。

 3，提高系统的客观理性。线程是稀缺资源，如果无限制地创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一分配，调优和监控。但是，要做到合理利用线程池，必须对其实现原理了如指掌。

一，线程池的实现原理

当想一个线程池提交一个新任务时，线程池的处理流程如下：

 1，线程池判断核心线程池里面的线程是否都在执行任务，如果核心线程未满，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程已满，则进如下一个流程判断。

 2，线程池判断工作队列是否已经满了，如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里。如果工作队列已经满了，则进入下个流程。

 3，线程池判断线程池的线程是否都处于工作状态，如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了，则提交给饱和策略来处理这个任务。

ThreadPoolExecutor执行execute方法，有如下四种情况：

 1，如果当前运行的线程少于corePoolSize,则创建新线程来执行任务（需要获取全局锁）。

 2，如果运行的线程等于或者多余corePoolSize,则将任务加入BlockingQueue。

 3，如果无法将任务加入BlockingQueue,则创建新的线程来处理任务（需要获取全局锁）。

 4，如果创建新线程将使当前运行的线程超出maximumPoolSize,任务将被拒绝，并调用RejectExecutionHandler.rejectedExecution方法。

 ThreadPoolExecutor采取上述步骤的总体设计思路，是为了执行execute方法时候，尽可能避免获取全局锁。在ThreadPoolExecutor完成预热之后（即当前运行的线程数目大于等于核心线程数目），几乎所有的execute方法调用的都是执行步骤2，而步骤2是不需要获取全局锁的，保证了性能。

ThreadPoolExecutor的使用

线程池的创建

​ 我们要用线程池来统一分配和管理我们的线程，那首先我们要创建一个线程池出来，还是有很多大牛已经帮我们写好了很多方面的代码的，Executors的工厂方法就给我们提供了创建多种不同线程池的方法。因为这个类只是一个创建对象的工厂，并没有涉及到很多的具体实现，所以我不会过于详细地去说明。

​ 老规矩，还是直接上代码吧。

publicstaticExecutorServicenewFixedThreadPool(intnThreads){returnnewThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,newLinkedBlockingQueue());  }

这里也就举出一个方法的例子来进行之后的讲解吧，我们可以看出，Executors只是个工厂而已，方法也只是来实例化不同的对象，实际上实例化出来的关键类就是ThreadPoolExecutor。现在我们就先来简单地对ThreadPoolExecutor构造函数内的每个参数进行解释一下吧。

corePoolSize(核心线程池大小)：当提交一个任务到线程池时，线程池会创建一个线程来执行任务，即使其他空闲的基本线程能够执行新任务也会创建线程，当任务数大于核心线程数的时候就不会再创建。在这里要注意一点，线程池刚创建的时候，其中并没有创建任何线程，而是等任务来才去创建线程，除非调用了prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法 ，这样才会预先创建好corePoolSize个线程或者一个线程。

maximumPoolSize(线程池最大线程数)：线程池允许创建的最大线程数，如果队列满了，并且已创建的线程数小于最大线程数，则线程池会再创建新的线程执行任务。值得注意的是，如果使用了无界队列，此参数就没有意义了。

keepAliveTime(线程活动保持时间)：此参数默认在线程数大于corePoolSize的情况下才会起作用， 当线程的空闲时间达到keepAliveTime的时候就会终止，直至线程数目小于corePoolSize。不过如果调用了allowCoreThreadTimeOut方法，则当线程数目小于corePoolSize的时候也会起作用.

unit(keelAliveTime的时间单位)：keelAliveTime的时间单位，一共有7种，在这里就不列举了。

workQueue(阻塞队列)：阻塞队列，用来存储等待执行的任务，这个参数也是非常重要的，在这里简单介绍一下几个阻塞队列。

ArrayBlockingQueue：这是一个基于数组结构的有界阻塞队列，此队列按照FIFO的原则对元素进行排序。

LinkedBlockingQueue：一个基于链表结构的阻塞队列，此队列按照FIFO排序元素，吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue。静态工厂方法Executors.newFixedThreadPool()就是使用了这个队列。

SynchronousQueue：一个不存储元素的阻塞队列。每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作一直处于阻塞状态。吞吐量通常要高于LinkedBlockingQueue，静态工厂方法Executors.newCachedThreadPool()就使用了这个队列。

PriorityBlockingQueue：一个具有优先级的无阻塞队列。

handler(饱和策略)；当线程池和队列都满了，说明线程池已经处于饱和状态了，那么必须采取一种策略来处理还在提交过来的新任务。这个饱和策略默认情况下是AbortPolicy，表示无法处理新任务时抛出异常。共有四种饱和策略提供，当然我们也可以选择自己实现饱和策略。

AbortPolicy：直接丢弃并且抛出RejectedExecutionException异常

CallerRunsPolicy：只用调用者所在线程来运行任务。

DiscardOldestPolicy：丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务。

DiscardPolicy：丢弃任务并且不抛出异常。

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