java线程池01-ThreadPoolExecutor构造方法参数的使用规则

为了更好的使用多线程，JDK提供了线程池供开发人员使用，目的在于减少线程的创建和销毁次数，以此达到线程的重复利用。

其中ThreadPoolExecutor是线程池中最核心的一个类，我们先简单看一下这个类的继承关系。

其中Executor是线程池的顶级接口，接口中只定义了一个方法  void execute(Runnable command)；线程池的操作方法都是定义子在ExecutorService子接口中的，所以说ExecutorService是线程池真正的接口。

ThreadPoolExecutor提供了四个构造方法，我们看一下参数最全的一个构造函数；

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
            　　　　　　　　　　　int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
　　　　　　　　　　　　　　　　　　ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) {

}

函数的参数含义如下：

• corePoolSize： 线程池核心线程数
• maximumPoolSize：线程池最大数
• keepAliveTime： 空闲线程存活时间
• unit： 时间单位
• workQueue： 线程池所使用的缓冲队列
• threadFactory：线程池创建线程使用的工厂
• handler： 线程池对拒绝任务的处理策略

本节我们主要对前五个参数中的corePoolSize，maximumPoolSize及workQueue是如何配合使用做出说明（keepAliveTime，unit主要对空闲线程的存活时间做的定义，见名知意，不再做出说明），以此来引出线程池的一些特性。

threadFactory和handler这两个参数都有默认值，对于它们的用法将放到其它章节去做说明。

特性一：当池中正在运行的线程数（包括空闲线程）小于corePoolSize时，新建线程执行任务。

下面用实验来说明，代码如下：

public class TestThreadPoolExecutor {

    public static void main(String[] args) {
        ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(2, 3, 60L, TimeUnit.SECONDS,new LinkedBlockingQueue<>(1));
        //任务1
        pool.execute(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println("-------------helloworld_001---------------" + Thread.currentThread().getName());
            }
        });

        try {
            //主线程睡2秒
            Thread.sleep(2*1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //任务2
        pool.execute(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println("-------------helloworld_002---------------" + Thread.currentThread().getName());
            }
        });

    }

}

实验结果如下：

实验结果分析：

从实验结果上可以看出，当执行任务1的线程（thread-1）执行完成之后，任务2并没有去复用thread-1而是新建线程（thread-2）去执行任务。

特性二：当池中正在运行的线程数大于等于corePoolSize时，新插入的任务进入workQueue排队（如果workQueue长度允许），等待空闲线程来执行。

下面用实验来说明，代码如下：

public class TestThreadPoolExecutor {

    public static void main(String[] args) {
        ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(2, 3, 60L, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1));
        // 任务1
        pool.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(3 * 1000);
                    System.out.println("-------------helloworld_001---------------" + Thread.currentThread().getName());
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        // 任务2
        pool.execute(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(5 * 1000);
                    System.out.println("-------------helloworld_002---------------" + Thread.currentThread().getName());
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });

        // 任务3
        pool.execute(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println("-------------helloworld_003---------------" + Thread.currentThread().getName());
            }
        });

    }

}

实验结果如下：

实验结果分析：

从实验结果上看，任务3会等待任务1执行完之后，有了空闲线程，才会执行。并没有新建线程执行任务3，这时maximumPoolSize=3这个参数不起作用。

特性三：当队列里的任务数达到上限，并且池中正在运行的线程数小于maximumPoolSize，对于新加入的任务，新建线程。

下面用实验来说明，代码如下：

public class TestThreadPoolExecutor {

    public static void main(String[] args) {
        ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(2, 3, 60L, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1));
        // 任务1
        pool.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(3 * 1000);
                    System.out.println("-------------helloworld_001---------------" + Thread.currentThread().getName());
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        // 任务2
        pool.execute(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(5 * 1000);
                    System.out.println("-------------helloworld_002---------------" + Thread.currentThread().getName());
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });

        // 任务3
        pool.execute(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println("-------------helloworld_003---------------" + Thread.currentThread().getName());
            }
        });

        // 任务4
        pool.execute(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println("-------------helloworld_004---------------" + Thread.currentThread().getName());
            }
        });

    }

}

实验结果如下：

实验结果分析：

当任务4进入队列时发现队列的长度已经到了上限，所以无法进入队列排队，而此时正在运行的线程数（2）小于maximumPoolSize所以新建线程执行该任务。

特性四：当队列里的任务数达到上限，并且池中正在运行的线程数等于maximumPoolSize，对于新加入的任务，执行拒绝策略（线程池默认的拒绝策略是抛异常）。

下面用实验来说明，代码如下：

public class TestThreadPoolExecutor {

    public static void main(String[] args) {
        ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(2, 3, 60L, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1));
        // 任务1
        pool.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(3 * 1000);
                    System.out.println("-------------helloworld_001---------------" + Thread.currentThread().getName());
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        // 任务2
        pool.execute(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(5 * 1000);
                    System.out.println("-------------helloworld_002---------------" + Thread.currentThread().getName());
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });

        // 任务3
        pool.execute(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println("-------------helloworld_003---------------" + Thread.currentThread().getName());
            }
        });

        // 任务4
        pool.execute(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(2 * 1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("-------------helloworld_004---------------" + Thread.currentThread().getName());
            }
        });

        // 任务5
        pool.execute(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println("-------------helloworld_005---------------" + Thread.currentThread().getName());
            }
        });

    }

}

实验结果如下：

实验结果分析：

当任务5加入时，队列达到上限，池内运行的线程数达到最大，故执行默认的拒绝策略，抛异常。

本文中使用到的队列类型虽然仅限于LinkedBlockingQueue这一种队列类型，但总结出来的特性，对与常用ArrayBlockingQueue 和 SynchronousQueue同样适用，些许不同及三种队列的区别，将在下个章节中说明。

最后说一点，我们作为程序员，研究问题还是要仔细深入一点的。当你对原理了解的有够透彻，开发起来也就得心应手了，很多开发中的问题和疑惑也就迎刃而解了，而且在面对其他问题的时候也可做到触类旁通。当然在开发中没有太多的时间让你去研究原理，开发中要以实现功能为前提，可等项目上线的后，你有大把的时间或者空余的时间，你大可去刨根问底，深入的去研究一项技术，为觉得这对一名程序员的成长是很重要的事情。