java中的线程是如何工作的。

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一、线程池的五种转态?
    1.running
    /*
        1.可以接受新的任务,亦可以处理阻塞队列中的任务。
        2.执行 shutdown 可以进入shutdown状态。
        3.执行 shutdownNow 方法可以进入 stop 转态
        */
    2.shutdown    关机
    /*
        1.准备关机转态,不再接受新的任务,可以继续处理阻塞队列中的任务
        2.当阻塞队列中的任务为空时,并且工作线程数为0,进入tidying状态
    */
    3.stop
    /*
        1.整理状态,不再接受新的任务,也不处理阻塞队列中的任务,并且会尝试结束执行中的任务。
        2.当工作线程数为0时,进入tidying状态。
    */
    4.TIDYING    收拾,整理。
    /*    
        1.整理状态,此时的任务都已经执行完毕,并且也没有工作线程执行terminated方法后进入
        terminated 转态。
    */
    5.TERMINATED 终止的
    /*    
        1.终止状态    此时线程池完全终止了,并且完成的所有资源的释放。
        
    */

 

 

二、相关属性?
    
//        一个线程池的核心参数有很多,每一个参数都有特殊的作用,将其聚合在一起,将完成整个线程池的完整工作。
    
    
    1.线程状态和工作线程数量?
    /**    
        线程池需要执行具体的任务,在其内部封装了一个内部类,worker是工作线程,
        每个worker 中都维持着一个thread。
        
        ThreadPoolExecutor 中只用了一个 AtomicInteger 型的变量就保存了这两个属性的值,那就是 ctl。
        ctl 的高3位用来表示线程池的状态(runState),低29位用来表示工作线程的个数(workerCnt),
        至少需要3位才能表示得了5种状态。
    */


    2.核心线程数和最大线程数?
    /**
        corePooLSize     : 表示线程池中的核心线程的数量, 也可叫做闲置的线程数量
        maxinmumPooLSize     
        
        真正工作的线程的数量,是随着任务的变化而变化的
    
    */    
    
    3.创建线程的工厂
        这个任务就交给了线程工厂 ThreadFactory 来完成。
    
    4.缓存任务的阻塞队列
    /***
        当工作线程数达到 corePoolSize 了,这时又接收到新任务时,会将任务存放在一个阻塞队列中等待核心线程去执行。
        为什么不直接创建更多的线程来执行新任务呢,原因是核心线程中很可能已经有线程执行完自己的任务了,
        或者有其他线程马上就能处理完当前的任务,并且接下来就能投入到新的任务中去,
        所以阻塞队列是一种缓冲的机制,给核心线程一个机会让他们充分发挥自己的能力。
        另外一个值得考虑的原因是,创建线程毕竟是比较昂贵的,不可能一有任务要执行就去创建一个新的线程。
    */

    5.非核心线程存活时间?
    /**
        阻塞队列两种情况:
        一种是有界的队列,
        
            如果是有界队列,那么当阻塞队列中装满了等待执行的任务,
            这时再有新任务提交时,线程池就需要创建新的“临时”线程来处理,
            相当于增派人手来处理任务。
            
非核心线程的存活时间?            
            但是创建的“临时”线程是有存活时间的,不可能让他们一直都存活着,
            当阻塞队列中的任务被执行完毕,并且又没有那么多新任务被提交时,
            “临时”线程就需要被回收销毁,在被回收销毁之前等待的这段时间,
            就是非核心线程的存活时间,也就是 keepAliveTime 属性。

非核心线程?            
            其实核心线程跟创建的先后没有关系,而是跟工作线程的个数有关,
            如果当前工作线程的个数大于核心线程数,那么所有的线程都可能是“非核心线程”,
            都有被回收的可能。

闲置线程?            
            一个线程执行完了一个任务后,会去阻塞队列里面取新的任务,
            在取到任务之前它就是一个闲置的线程。
        
        一种是无界的队列。
            核心线程忙不过来,所有新提交的任务都会被存放在该无界队列中,此时最大线程数
            无意义,因为阻塞队列不会存在被装满的情况。

取任务的方法有两种?
        一种是通过 take() 方法一直阻塞直到取出任务,
        另一种是通过 poll(keepAliveTime,timeUnit) 
        方法在一定时间内取出任务或者超时,如果超时这个线程就会被回收,请注意核心线程一般不会被回收。
        
怎么保证核心线程不会被回收呢?
        跟工作线程的个数有关,每一个线程在取任务的时候,线程池会比较当前的工作线程个数与核心线程数:
        1.如果工作线程数小于当前的核心线程数,
        则使用第一种方法取任务,也就是没有超时回收,这时所有的工作线程都是“核心线程”,他们不会被回收;
        
        2.如果大于核心线程数,则使用第二种方法取任务,
        一旦超时就回收,所以并没有绝对的核心线程,只要这个线程没有在存活时间内取到任务去执行就会被回收。

线程池需要处理的任务少时?
        设置了允许核心线程超时被回收    就没有核心线程这种说法了    
        所有的线程都会通过 poll(keepAliveTime, timeUnit) 来获取任务,
        一旦超时获取不到任务,就会被回收,一般很少会这样来使用,除非该线程池需要处理的任务非常少,并且频率也不高,
        不需要将核心线程一直维持着。

拒绝策略?
        如果是有界的阻塞队列,那就存在队列满的情况,也存在工作线程的数据已经达到最大线程数的时候。
        如果这时候再有新的任务提交时,显然线程池已经心有余而力不足了,因为既没有空余的队列空间来存放该任务,也无法创建新的线程来执行该任务了,所以这时我们就需要有一种拒绝策略,即 handler。
    
            
        直接丢弃该任务

        使用调用者线程执行该任务

        丢弃任务队列中的最老的一个任务,然后提交该任务
            
    */
    
    线程的工作流程?
    
//1.提交任务


//2.创建工作线程
    创建工作线程需要做一系列的判断,需要确保当前线程池可以创建新的线程之后,才能创建。

    首先,当线程池的状态是 SHUTDOWN 或者 STOP 时,则不能创建新的线程。

    另外,当线程工厂创建线程失败时,也不能创建新的线程。

    还有就是当前工作线程的数量与核心线程数、最大线程数进行比较,如果前者大于后者的话,也不允许创建。

    除此之外,会尝试通过 CAS 来自增工作线程的个数,如果自增成功了,则会创建新的工作线程,即 Worker 对象。

    然后加锁进行二次验证是否能够创建工作线程,最后如果创建成功,则会启动该工作线程。


//3.启动工作线程
    Worker 对象中关联着一个 Thread,所以要启动工作线程的话,只要通过 worker.thread.start() 来启动该线程即可。
    
    启动完了之后,就会执行 Worker 对象的 run 方法,因为 Worker 实现了 Runnable 接口,所以本质上 Worker 也是一个线程。
    
    通过线程 start 开启之后就会调用到 Runnable 的 run 方法,在 worker 对象的 run 方法中,
    调用了 runWorker(this) 方法,也就是把当前对象传递给了 runWorker 方法,让他来执行。
        
//4.获取任务并执行
    在 runWorker 方法被调用之后,就是执行具体的任务了,
    首先需要拿到一个可以执行的任务,而 Worker 对象中默认绑定了一个任务,如果该任务不为空的话,那么就是直接执行。
    
    执行完了之后,就会去阻塞队列中获取任务来执行,而获取任务的过程,需要考虑当前工作线程的个数。
/*
    如果工作线程数大于核心线程数,那么就需要通过 poll 来获取,因为这时需要对闲置的线程进行回收;
    如果工作线程数小于等于核心线程数,那么就可以通过 take 来获取了,因此这时所有的线程都是核心线程,不需要进行回收,
    前提是没有设置 allowCoreThreadTimeOut
*/

 

posted @ 2019-10-15 14:56  送外卖的小菜鸟  阅读(398)  评论(0编辑  收藏  举报