结构

类继承图:

上面的各个接口/类的关系和作用:

  1. Executor

    执行器接口,也是最顶层的抽象核心接口, 分离了任务和任务的执行。
  2. ExecutorService

    在Executor的基础上提供了执行器生命周期管理,任务异步执行等功能。
  3. ScheduledExecutorService

    在ExecutorService基础上提供了任务的延迟执行/周期执行的功能。
  4. Executors

    生产具体的执行器的静态工厂
  5. ThreadFactory

    线程工厂,用于创建单个线程,减少手工创建线程的繁琐工作,同时能够复用工厂的特性。
  6. AbstractExecutorService

    ExecutorService的抽象实现,为各类执行器类的实现提供基础。
  7. ThreadPoolExecutor

    线程池Executor,也是最常用的Executor,可以以线程池的方式管理线程。
  8. ScheduledThreadPoolExecutor

    在ThreadPoolExecutor基础上,增加了对周期任务调度的支持。
  9. ForkJoinPool

    Fork/Join线程池,在JDK1.7时引入,时实现Fork/Join框架的核心类。

ThreadPoolExecutor

线程工厂

ThreadPoolExecutor在构造时如果用户不指定ThreadFactory,则默认使用Executors.defaultThreadFactory()创建一个ThreadFactory,即Executors.DefaultThreadFactory:

public static ThreadFactory defaultThreadFactory() {
return new DefaultThreadFactory();
} /**
* 默认的线程工厂.
*/
static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);
private final ThreadGroup group;
private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
private final String namePrefix; DefaultThreadFactory() {
SecurityManager s = System.getSecurityManager();
group = (s != null) ? s.getThreadGroup() : Thread.currentThread().getThreadGroup();
namePrefix = "pool-" + poolNumber.getAndIncrement() + "-thread-";
} public Thread newThread(Runnable r) {
Thread t = new Thread(group, r, namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(), 0);
if (t.isDaemon())
t.setDaemon(false);
if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)
t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
return t;
}
}

线程池中任务线程Worker

private final class Worker
extends AbstractQueuedSynchronizer
implements Runnable
{
private static final long serialVersionUID = 6138294804551838833L;
// 这个是真正的线程,任务靠你啦
final Thread thread;
// 前面说了,这里的 Runnable 是任务。为什么叫 firstTask?因为在创建线程的时候,如果同时指定了
// 这个线程起来以后需要执行的第一个任务,那么第一个任务就是存放在这里的(线程可不止执行这一个任务)
// 当然了,也可以为 null,这样线程起来了,自己到任务队列(BlockingQueue)中取任务(getTask 方法)就行了
Runnable firstTask;
// 用于存放此线程完成的任务数,注意了,这里用了 volatile,保证可见性
volatile long completedTasks;
// Worker 只有这一个构造方法,传入 firstTask,也可以传 null
Worker(Runnable firstTask) {
setState(-1); // inhibit interrupts until runWorker
this.firstTask = firstTask;
// 调用 ThreadFactory 来创建一个新的线程
this.thread = getThreadFactory().newThread(this);
}
// 这里调用了外部类的 runWorker 方法
public void run() {
runWorker(this);
}
...// 其他几个方法没什么好看的,就是用 AQS 操作,来获取这个线程的执行权,用了独占锁
}

特别要注意这里的初始化,将this 任务分配给了线程thread ,后面调用线程start,即调用Worker中的run`方法。

注意点

看源码要注意两个对象

一个是任务队列BlockingQueue<Runnable> workQueue

一个是任务线程集合HashSet<Worker> workers

线程池进度流程

  • 工作线程数小于等于corePoolSize,这里将任务firstTask包装成worker,并新增到worker

  • 工作线程数大于corePoolSize且可以入队,这里将任务command入队到workQueue

    • 这里有一个特殊点addWorker(null, false),这里是为了防止任务入队了,但是工作线程为0,这里就是为了新增一个工作线程,即再新增一个firstTasknullworkerworkers中。
  • workQueue队列已满,小于maximumPoolSize,再次将任务firstTask包装成worker,并新增到workers中。

上述的firstTask包装成worker,当worker中的线程启动时,会自旋不停的处理任务,第一个处理的就是worker中的firstTask,如果firstTask处理结束或firstTasknull,那么继续调用getTask方法从队列workQueue中获取任务处理。

参考:

Java多线程进阶(三九)—— J.U.C之executors框架:executors框架概述

深度解读 java 线程池设计思想及源码实现

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