ThreadPoolExecutor 线程池原理分析
1.介绍
1.1 整体结构
1.2 相关接口,类,方法
Executor 顶层接口
一个运行新任务的简单接口,只声明了一个方法:
void execute(Runnable command);
返回值为 void，参数为Runnable 类型，用来执行传进去的任务的；
ExecutorService 接口
继承了 Executor 接口，声明一些方法：submit、invokeAll、invokeAny 以及shutDown 等；
AbstractExecutorService抽象类
实现了 ExecutorService 接口，基本实现了 ExecutorService 中声明的所有方法；
ThreadPoolExecutor 类
继承了类 AbstractExecutorService。
1.3 ThreadPoolExecutor核心属性和方法
execute() 方法: Executor 中声明的方法，ThreadPoolExecutor 具体的实现，是核心方法，通过这个方法可以向线程池提交一个任务，交由线程池去执行。
submit( )方法: ExecutorService 中声明的方法，在 AbstractExecutorService 具体的实现，在ThreadPoolExecutor 中并没有对其进行重写，这个方法也是用来向线程池提交任务的，但是它和 execute() 方法不同，它能够返回任务执行的结果， submit() 实际上还是调用的 execute() 方法，只不过它利用了Future 来获取任务执行结果。
shutdown()和 shutdownNow():是用来关闭线程池的。
内部类Worker: 线程池的工作线程类
workers属性：一个Set集合，储存线程池的所有工作线程Worker；
addWorker方法：加入到当前线程池，开启线程并执行；
runWorker：执行task;
processWorkerExit：清理线程池中的线程
还有很多其他的方法：getQueue() 、getPoolSize() 、getActiveCount()、getCompletedTaskCount() 等获取与线程池相关属性的方法，
2. ThreadPoolExecutor分析
2.1 线程池状态
线程池一共有五种状态, 各状态值所代表的的含义和该状态值下可执行的操作，如下：
|
RUNNING |
接收新任务，并且也能处理阻塞队列中的任务。 |
|
SHUTDOWN |
不接收新任务，但是却可以继续处理阻塞队列中的任务。 |
|
STOP |
不接收新任务，同时也不处理队列任务，并且中断正在进行的任务。 |
|
TIDYING |
所有任务都已终止，workercount(有效线程数)为0，线程转向 TIDYING 状态将会运行 terminated() 钩子方法。 |
|
TERMINATED |
terminated() 方法调用完成后变成此状态。 |
生命周期状态流转如下图所示：
进入TERMINATED的条件如下：
-
线程池不是RUNNING状态；
-
线程池状态不是TIDYING状态或TERMINATED状态；
-
如果线程池状态是SHUTDOWN并且workerQueue为空；
-
workerCount为0；
-
设置TIDYING状态成功。
2.2 ctl
private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3; //31-3=29位
private static final int COUNT_MASK = (1 << COUNT_BITS) - 1;
// runState 状态通过int表示.,所有状态左移29位,
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;
// Packing and unpacking ctl
private static int runStateOf(int c) { return c & ~COUNT_MASK; } //获取运行状态；
private static int workerCountOf(int c) { return c & COUNT_MASK; } //获取活动线程数
private static int ctlOf(int rs, int wc) { returnrs | wc; } //获取运行状态和活动线程数的值。
线程池内部使用一个变量维护两个值：运行状态（runState）和线程数量 （workerCount） 将十进制 int 值转换为二进制的值，共32位，高3位代表运行状态（runState ），低29位代表工作线程数（workerCount）。ctlOf方法,将这两个值进行位或运算。
2.3 构造方法
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler) ;
其他几个方法都是调用到这个构造方法 ;
- corePoolSize：
为线程池的核心线程基本大小。
当线程池中的线程数目达到 corePoolSize 后，就会把到达的任务放到缓存队列当中;
- maximumPoolSize
为线程池最大线程大小。
- keepAliveTime 和 unit
则是线程空闲后的存活时间。线程池维护线程所允许的空闲时间。当线程池中的线程数量 > corePoolSize的时候，如果这时没有新的任务提交，核心线程外的线程不会立即销毁，而是会等待，直到等待的时间超过了keepAliveTime；
- workQueue：
用于存放任务的阻塞队列。等待队列，当任务提交时，如果线程池中的线程数量大于等于corePoolSize的时候，把该任务封装成一个Worker对象放入等待队列；
一般来说，这里的阻塞队列有以下几种选择：
直接切换：这种方式常用的队列是SynchronousQueue;
使用无界队列：一般使用基于链表的阻塞队列LinkedBlockingQueue。如果使用这种方式，那么线程池中能够创建的最大线程数就是corePoolSize，而maximumPoolSize就不会起作用了。当线程池中所有的核心线程都是RUNNING状态时，这时一个新的任务提交就会放入等待队列中。
使用有界队列：一般使用ArrayBlockingQueue。使用该方式可以将线程池的最大线程数量限制为maximumPoolSize，这样能够降低资源的消耗，但同时这种方式也使得线程池对线程的调度变得更困难，因为线程池和队列的容量都是有限的值，所以要想使线程池处理任务的吞吐率达到一个相对合理的范围，又想使线程调度相对简单，并且还要尽可能的降低线程池对资源的消耗，就需要合理的设置这两个数量。
- threadFactory：
用来创建新线程。默认使用Executors.defaultThreadFactory() 来创建线程。使用默认的ThreadFactory来创建线程时，会使新创建的线程具有相同的NORM_PRIORITY优先级并且是非守护线程，同时也设置了线程的名称。
- handler：(拒绝策略)
当队列和最大线程池都满了之后的饱和策略。RejectedExecutionHandler类型的变量，表示线程池的饱和策略。如果阻塞队列满了并且没有空闲的线程，这时如果继续提交任务，就需要采取一种策略处理该任务。线程池提供了4种策略：
AbortPolicy：直接抛出异常，这是默认策略；
CallerRunsPolicy：用调用者所在的线程来执行任务；
DiscardOldestPolicy：丢弃阻塞队列中靠最前的任务，并执行当前任务；
DiscardPolicy：直接丢弃任务；
2.4 Worker类
2.4.1 简单说明
Worker 是 ThreadPoolExecutor的一个内部类，主要是用来维护线程执行任务的中断控制状态，它实现了Runnable 接口同时继承了AQS，实现 Runnable 接口意味着 Worker 就是一个线程，继承 AQS 是为了实现独占锁这个功能。线程池中的每一个线程被封装成一个Worker对象，ThreadPool维护的其实就是一组Worker对象;
2.4.2 Worker类定义
private final class Worker
extends AbstractQueuedSynchronizer
implements Runnable
{
private static final long serialVersionUID = 6138294804551838833L;
final Thread thread; // 处理任务的线程。
Runnable firstTask; //用来保存传入的任务
/** Per-thread task counter */
volatile long completedTasks;
//构造函数，初始化AQS的state值为-1
Worker(Runnable firstTask) {
setState(-1); // AQS中默认的state是0，如果刚创建了一个Worker对象，还没有执行任务时，这时就不应该被中断, 将state设置为-1是为了禁止在执行任务前对线程进行中断。
this.firstTask = firstTask;
this.thread = getThreadFactory().newThread(this);
}
/** Delegates main run loop to outer runWorker. */
public void run() {
runWorker(this);
}
//state 值0表示未锁定状态。1表示锁定
protected boolean isHeldExclusively() {
return getState() != 0;
}
// 不允许重入
protected boolean tryAcquire(int unused) {
if (compareAndSetState(0, 1)) {
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
return true;
}
return false;
}
protected boolean tryRelease(int unused) {
setExclusiveOwnerThread(null);
setState(0);
return true;
}
public void lock() { acquire(1); }
public boolean tryLock() { return tryAcquire(1); }
public void unlock() { release(1); }
public boolean isLocked() { return isHeldExclusively(); }
void interruptIfStarted() {
Thread t;
if (getState() >= 0 && (t = thread) != null && !t.isInterrupted()) {
try {
t.interrupt();
} catch (SecurityException ignore) {
}
}
}
}
2.4.3 runWorker方法
final void runWorker(Worker w) {
Thread wt = Thread.currentThread();
Runnable task = w.firstTask; // 获取第一个任务
w.firstTask = null;
w.unlock(); // 允许中断
boolean completedAbruptly = true; // 是否因为异常退出循环
try { // 如果task为空，则通过getTask来获取任务
while (task != null || (task = getTask()) != null) {
w.lock();
// 如果线程池正在停止，那么要保证当前线程是中断状态；
如果不是的话，则要保证当前线程不是中断状态； 这里要考虑在执行该if语句期间可能也执行了shutdownNow方法，shutdownNow方法会把状态设置为STOP，
// 使用Thread.interrupted()来判断是否中断 ,是为了确保在RUNNING或者SHUTDOWN状态时线程是非中断状态的，因为Thread.interrupted()方法会复位中断的状态。
if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
(Thread.interrupted() &&
runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
!wt.isInterrupted())
wt.interrupt();
try {
beforeExecute(wt, task); //ThreadPoolExecutor类中空方法，留给子类来实现。
try {
task.run();
afterExecute(task, null); //ThreadPoolExecutor类中空方法，留给子类来实现
} catch (Throwable ex) {
afterExecute(task, ex);
throw ex;
}
} finally {
task = null;
w.completedTasks++;
w.unlock();
}
}
completedAbruptly = false;
} finally {
processWorkerExit(w, completedAbruptly);
}
}
总结一下执行过程：
1. while循环不断地通过getTask()方法获取任务；
2. getTask()方法从阻塞队列中取任务；
3. 如果线程池正在停止，那么要保证当前线程是中断状态，否则要保证当前线程不是中断状态；
4. 调用 task.run()执行任务；
5. 如果task为null则跳出循环，执行processWorkerExit()方法；
6. runWorker方法执行完毕，也代表着Worker中的run方法执行完毕，销毁线程。
2.4.4 getTask方法
private Runnable getTask() {
boolean timedOut = false; // 表示上次从阻塞队列中取任务时是否超时( poll() 方法)
for (;;) {
int c = ctl.get();
// 如果有必要检查队列为空
/ * 如果线程池状态rs >= SHUTDOWN，也就是非RUNNING状态，再进行以下判断：
* 1. rs >= STOP，线程池是否正在stop；
* 2. 阻塞队列是否为空。
* 如果以上条件满足，则将workerCount减1并返回null。
* 如果当前线程池状态的值是SHUTDOWN或以上时，不允许再向阻塞队列中添加任务。
*/
if (runStateAtLeast(c, SHUTDOWN)
&& (runStateAtLeast(c, STOP) || workQueue.isEmpty())) {
decrementWorkerCount();
return null;
}
int wc = workerCountOf(c);
// timed变量用于判断是否需要进行超时控制。
// allowCoreThreadTimeOut默认是false，也就是核心线程不允许进行超时；
// wc > corePoolSize，表示当前线程池中的线程数量大于核心线程数量；
// 对于超过核心线程数量的这些线程，需要进行超时控制
boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;
/* wc > maximumPoolSize,可能是因为同时执行了setMaximumPoolSize方法；
timed && timedOut =true，表示当前操作 超时控制+上次从阻塞队列中获取任务发生了超时;
如果有效线程数量大于1，或者阻塞队列是空的，将workerCount减1；
如果减1失败，则返回重试。
如果wc == 1时，也就说明当前线程是线程池中唯一的一个线程了。 */
if ((wc > maximumPoolSize || (timed && timedOut))
&& (wc > 1 || workQueue.isEmpty())) {
if (compareAndDecrementWorkerCount(c))
return null;
continue; // 如果减1失败，则返回重试
}
//如果没有上面的情况则conf队列中取任务
try {
/// 如果timed为true，通过poll()方法做超时拉取，keepAliveTime时间内没有等待到有效的任务，则返回null
// 如果timed为false，通过take()做阻塞拉取，会阻塞到有下一个有效的任务时候再返回（一般不会是null）
Runnable r = timed ?
workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) : //获取并删除 该队列的头，等待一定时间
workQueue.take(); //阻塞直到队列不为空
if (r != null)
return r;
timedOut = true; // 如果 r == null，说明已经超时，timedOut设置为true
} catch (InterruptedException retry) {
// 如果获取任务时当前线程发生了中断，则设置timedOut为false并返回循环重试
timedOut = false;
}
}
}
这里重要的地方是第二个if判断，目的是控制线程池的有效线程数量。由上文中的分析可以知道，在执行execute方法时，如果当前线程池的线程数量超过了corePoolSize且小于maximumPoolSize，并且workQueue已满时，则可以增加工作线程，但这时如果超时没有获取到任务，也就是timedOut为true的情况，说明workQueue已经为空了，也就说明了当前线程池中不需要那么多线程来执行任务了，可以把多于corePoolSize数量的线程销毁掉，保持线程数量在corePoolSize即可。
什么时候会销毁？
当然是runWorker方法执行完之后，也就是Worker中的run方法执行完，由JVM自动回收。
getTask方法返回null时，在runWorker方法中会跳出while循环，然后会执行processWorkerExit方法。
2.4.5 processWorkerExit方法
private void processWorkerExit(Worker w, boolean completedAbruptly) {
// 如果completedAbruptly值为true，说明线程执行时出现了异常，需要将workerCount减1；
// 如果线程执行时没有出现异常，说明在getTask()方法中已经已经对workerCount进行了减1操作，这里就不必再减了。
if (completedAbruptly)
decrementWorkerCount();
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
//统计完成的任务数
completedTaskCount += w.completedTasks;
workers.remove(w); // 从workers中移除，表示着从线程池中移除了一个工作线程
} finally {
mainLock.unlock();
}
tryTerminate(); // 根据线程池状态进行判断是否结束线程池
int c = ctl.get();
//当线程池是RUNNING或SHUTDOWN状态时，
if (runStateLessThan(c, STOP)) {
if (!completedAbruptly) {
int min = allowCoreThreadTimeOut ? 0 : corePoolSize;
if (min == 0 && ! workQueue.isEmpty())
//allowCoreThreadTimeOut=true，且等待队列有任务，至少保留一个worker
min = 1;
if (workerCountOf(c) >= min) // workerCount>=corePoolSize则返回
return;
}
addWorker(null, false); //如果worker是异常结束，那么会直接addWorker
}
}
至此，processWorkerExit执行完之后，工作线程被销毁，以上就是整个工作线程的生命周期，从execute方法开始，Worker使用ThreadFactory创建新的工作线程，runWorker通过getTask获取任务，然后执行任务，如果getTask返回null，进入processWorkerExit方法，整个线程结束，如图所示：
2.4.6 tryTerminate方法
final void tryTerminate() {
for (;;) {
int c = ctl.get();
/*
* 当前线程池的状态为以下几种情况时，直接返回：
* 1. RUNNING，因为还在运行中，不能停止；
* 2. TIDYING或TERMINATED，因为线程池中已经没有正在运行的线程了；
* 3. SHUTDOWN并且等待队列非空，这时要执行完workQueue中的task；
*/
if (isRunning(c) ||
runStateAtLeast(c, TIDYING) ||
(runStateOf(c) == SHUTDOWN && ! workQueue.isEmpty()))
return;
// 如果线程数量不为0，则中断一个空闲的工作线程，并返回
if (workerCountOf(c) != 0) { // Eligible to terminate
interruptIdleWorkers(ONLY_ONE); //中断空闲线程
return;
}
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
// 这里尝试设置状态为TIDYING，如果设置成功，则调用terminated方法
if (ctl.compareAndSet(c, ctlOf(TIDYING, 0))) {
try {
terminated(); // 默认什么都不做，留给子类实现
} finally {
ctl.set(ctlOf(TERMINATED, 0)); // 设置状态为TERMINATED
termination.signalAll();
}
return;
}
} finally {
mainLock.unlock();
}
// else retry on failed CAS
}
}
interruptIdleWorkers(ONLY_ONE); 的作用是因为在getTask方法中执行 workQueue.take()时，如果不执行中断会一直阻塞。
在下面介绍的shutdown方法中，会中断所有空闲的工作线程，如果在执行shutdown时工作线程没有空闲，然后又去调用了getTask方法，这时如果workQueue中没有任务了，调用workQueue.take() 时就会一直阻塞。所以每次在工作线程结束时调用tryTerminate方法来尝试中断一个空闲工作线程，避免在队列为空时取任务一直阻塞的情况。
2.4.7 shutdown方法
public void shutdown() {
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
checkShutdownAccess(); // 安全策略判断
advanceRunState(SHUTDOWN); // 切换状态为SHUTDOWN
interruptIdleWorkers(); // 中断空闲线程
onShutdown(); // hook for ScheduledThreadPoolExecutor
} finally {
mainLock.unlock();
}
tryTerminate(); // 尝试结束线程
}
这里思考一个问题：在runWorker方法中，执行任务时对Worker对象w进行了lock操作，为什么要在执行任务的时候对每个工作线程都加锁呢？
下面仔细分析一下：
- 在getTask方法中，如果这时线程池的状态是SHUTDOWN并且workQueue为空，那么就应该返回null来结束这个工作线程，而使线程池进入SHUTDOWN状态需要调用shutdown方法；
- shutdown方法会调用interruptIdleWorkers来中断空闲的线程，interruptIdleWorkers持有mainLock，会遍历workers来逐个判断工作线程是否空闲。但getTask方法中没有mainLock；
在getTask中，如果判断当前线程池状态是RUNNING，并且阻塞队列为空，那么会调用
workQueue.take() 进行阻塞；
- 如果在判断当前线程池状态是RUNNING后，这时调用了shutdown方法把状态改为了SHUTDOWN，这时如果不进行中断，那么当前的工作线程在调用了workQueue.take()
后会一直阻塞而不会被销毁，因为在SHUTDOWN状态下不允许再有新的任务添加到workQueue中，这样一来线程池永远都关闭不了了；
- 由上可知，shutdown方法与getTask方法（从队列中获取任务时）存在竞态条件；
解决这一问题就需要用到线程的中断，也就是为什么要用interruptIdleWorkers方法。在调用
workQueue.take() 时，如果发现当前线程在执行之前或者执行期间是中断状态，则会抛出InterruptedException，解除阻塞的状态；
- 但是要中断工作线程，还要判断工作线程是否是空闲的，如果工作线程正在处理任务，就不应该发生中断；
- 所以Worker继承自AQS，在工作线程处理任务时会进行lock，interruptIdleWorkers在进行中断时会使用tryLock来判断该工作线程是否正在处理任务，如果tryLock返回true，说明该工作线程当前未执行任务，这时才可以被中断。
2.4.8 interruptIdleWorkers方法
private void interruptIdleWorkers() {
interruptIdleWorkers(false);
}
private void interruptIdleWorkers(boolean onlyOne) {
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try { // 遍历workers中所有的工作线程
for (Worker w : workers) {
Thread t = w.thread;
// 若线程没有被中断且 tryLock成功，就中断该线程
if (!t.isInterrupted() && w.tryLock()) {
try {
t.interrupt();
} catch (SecurityException ignore) {
} finally {
w.unlock();
}
}
if (onlyOne)
break;
}
} finally {
mainLock.unlock();
}
}
为什么需要持有mainLock？因为workers是HashSet类型的，不能保证线程安全。
2.4.9 shutdownNow方法
public List<Runnable> shutdownNow() {
List<Runnable> tasks;
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
checkShutdownAccess(); // 安全策略判断
advanceRunState(STOP); // 切换状态为STOP
interruptWorkers(); // 中断所有工作线程，无论是否空闲
tasks = drainQueue(); // 取出队列中没有被执行的任务
} finally {
mainLock.unlock();
}
tryTerminate(); // 尝试结束线程使线程池的状态设置为TERMINATED
return tasks;
}
shutdownNow方法与shutdown方法类似，不同的地方在于：
- 设置状态为STOP；
- 中断所有工作线程，无论是否是空闲的；
- 取出阻塞队列中没有被执行的任务并返回。
2.5 execute()方法
2.5.1 execute() 提交任务
public void execute(Runnable command) {
if (command == null)
throw new NullPointerException();
int c = ctl.get(); // clt记录着runState和workerCount
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) { //活动线程 < 核心线程数, 新建一个线程放入线程池中,并把任务添加到该线程中
// addWorker中的第二个参数表示限制添加线程的数量是根据corePoolSize来判断还是maximumPoolSize来判断； 如果为true，根据corePoolSize来判断；false，则根据maximumPoolSize来判断
if (addWorker(command, true))
return;
c = ctl.get(); // 如果添加失败，则重新获取ctl值
}
// 如果当前线程池是运行状态并且任务添加到队列成功
if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
int recheck = ctl.get(); // 重新获取ctl值
// 再次判断线程池的运行状态，如果不是 , 这时需要移除之前添加到workQueue中 的 command
// 执行过后通过handler使用拒绝策略对该任务进行处理，整个方法返回
if (! isRunning(recheck) && remove(command))
reject(command);
//获取线程池中的有效线程数，如果是0，则执行addWorker方法
else if (workerCountOf(recheck) == 0)
/ * 第一个参数为null，表示在线程池中创建一个线程，但不去启动；
* 第二个参数为false，将线程池的有限线程数量的上限设置为maximumPoolSize，添加线程时根据maximumPoolSize来判断；
* 如果判断workerCount大于0，则直接返回，在workQueue中新增的command会在将来的某个时刻被执行。*/
addWorker(null, false);
}
/ * 如果执行到这里，有两种情况：
* 1. 线程池已经不是RUNNING状态；
* 2. 线程池是RUNNING状态，但workerCount >= corePoolSize并且workQueue已满。
* 这时，再次调用addWorker方法，但第二个参数传入为false，将线程池的有限线程数量的上限设置为maximumPoolSize；
*/
else if (!addWorker(command, false))
reject(command); //如果失败则拒绝该任务
}
execute执行流程
简单来说，在执行execute()方法时如果状态一直是RUNNING时，的执行过程如下：
1. 如果workerCount < corePoolSize 则创建并启动一个线程来执行新提交的任务,即使线程池中的其他线程是空闲的；
2.如果 workerCount >= corePoolSize 且线程池内的阻塞队列workQueue未满，则将任务添加到该阻塞队列中；
3.如果 workerCount >= corePoolSize && workerCount < maximumPoolSize 且线程池内的阻塞队列已满，则创建并启动一个线程来执行新提交的任务；
4.如果 workerCount >= maximumPoolSize，并且线程池内的阻塞队列已满, 则根据拒绝策略来处理该任务, 默认的处理方式是直接抛异常。
这里要注意一下 addWorker(null, false);，也就是创建一个线程，但并没有传入任务，因为任务已经被添加到workQueue中了，所以worker在执行的时候，会直接从workQueue中获取任务。所以，在workerCountOf(recheck) == 0时执行 addWorker(null, false);
也是为了保证线程池在RUNNING状态下必须要有一个线程来执行任务。
任务提交时，判断的顺序为 corePoolSize –> workQueue –> maximumPoolSize。
execute方法执行流程图如下：
2.5.2 addWorker方法
作用: 在线程池中创建一个新的线程并执行，
参数:
firstTask参数 用于指定新增的线程执行的第一个任务，
core参数为true表示在新增线程时会判断当前活动线程数是否少于corePoolSize，false表示新增线程前需要判断当前活动线程数是否少于maximumPoolSize，
private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {
//外部循环体,这样看来，作用是不断的校验当前的线程池状态是否能接受新任务，如果校验通过了之后才能继续往下运行
retry:
for (int c = ctl.get();;) { // 获取运行状态 c
//如果 状态值 >= SHUTDOWN，则表示此时不再接收新任务,但可以继续处理阻塞队列中已经保存的任务,
// 所以在新任务firstTask不为空的时候会返回false;
// STOP状态也返回false
// 队列为空,表示没有任务,不需要再添加线程,返回false
if (runStateAtLeast(c, SHUTDOWN)
&& (runStateAtLeast(c, STOP)
|| firstTask != null
|| workQueue.isEmpty()))
return false;
for (;;) {
// 如果 工作线程 超过 一定数量，返回false；
// core参数为true表示根据corePoolSize来比较，
// core参数为false则根据maximumPoolSize来比较。
if (workerCountOf(c)
>= ((core ? corePoolSize : maximumPoolSize) & COUNT_MASK))
return false;
if (compareAndIncrementWorkerCount(c))
break retry; // 尝试增加workerCount，如果成功，则跳出第一个for循环
c = ctl.get(); // 如果增加workerCount失败，则重新获取ctl的值
if (runStateAtLeast(c, SHUTDOWN))
continue retry; // 如果线程池状态发生变化，重新从最外层循环
// else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop
}
} //外部循环体-end
//-----------第二部分代码-----------
boolean workerStarted = false;
boolean workerAdded = false;
Worker w = null;
try {
w = new Worker(firstTask); //根据firstTask来创建Worker对象
final Thread t = w.thread; // 每一个Worker对象都会创建一个线程
if (t != null) {
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
int c = ctl.get();
// 如果线程状态是RUNNING或者是SHUTDOWN状态并且firstTask为null，向线程池中添加线程。因为在SHUTDOWN时不会添加新的任务，但还是会执行workQueue中的任务
if (isRunning(c) ||
(runStateLessThan(c, STOP) && firstTask == null)) {
if (t.isAlive()) // precheck that t is startable
throw new IllegalThreadStateException();
workers.add(w);
int s = workers.size();
if (s > largestPoolSize)
largestPoolSize = s; //更新线程池中出现过最大线程数量
workerAdded = true;
}
} finally {
mainLock.unlock();
}
if (workerAdded) {
t.start(); // 启动线程,
workerStarted = true;
}
}
} finally {
if (! workerStarted)
addWorkerFailed(w);
}
return workerStarted;
}
4.其他
4.1 线程池的监控
通过线程池提供的参数进行监控。线程池里有一些属性在监控线程池的时候可以使用
- getTaskCount：线程池已经执行的和未执行的任务总数；
- getCompletedTaskCount：线程池已完成的任务数量，该值小于等于taskCount；
- getLargestPoolSize：线程池曾经创建过的最大线程数量。通过这个数据可以知道线程池是否满过，也就是达到了maximumPoolSize；
- getPoolSize：线程池当前的线程数量；
- getActiveCount：当前线程池中正在执行任务的线程数量。
通过这些方法，可以对线程池进行监控，在ThreadPoolExecutor类中提供了几个空方法，如beforeExecute方法，afterExecute方法和terminated方法，可以扩展这些方法在执行前或执行后增加一些新的操作，例如统计线程池的执行任务的时间等，可以继承自ThreadPoolExecutor来进行扩展。
参考:
http://www.ideabuffer.cn/2017/04/04/%E6%B7%B1%E5%85%A5%E7%90%86%E8%A7%A3Java%E7%BA%BF%E7%A8%8B%E6%B1%A0%EF%BC%9AThreadPoolExecutor/
https://blog.csdn.net/lvxinchun/article/details/108830502
https://mp.weixin.qq.com/s/31OUukd-bbBbs-pJpKE_cQ
https://www.cnblogs.com/jajian/p/11442929.html
