Java concurrency线程池之线程池原理(一)_动力节点Java学院整理

threadpoolexecutor简介

threadpoolexecutor是线程池类。对于线程池，可以通俗的将它理解为"存放一定数量线程的一个线程集合。线程池允许若个线程同时允许，允许同时运行的线程数量就是线程池的容量；当添加的到线程池中的线程超过它的容量时，会有一部分线程阻塞等待。线程池会通过相应的调度策略和拒绝策略，对添加到线程池中的线程进行管理。" 

threadpoolexecutor数据结构

threadpoolexecutor的数据结构如下图所示：

各个数据在threadpoolexecutor.java中的定义如下：

// 阻塞队列。
private final blockingqueue<runnable> workqueue;
// 互斥锁
private final reentrantlock mainlock = new reentrantlock();
// 线程集合。一个worker对应一个线程。
private final hashset<worker> workers = new hashset<worker>();
// “终止条件”，与“mainlock”绑定。
private final condition termination = mainlock.newcondition();
// 线程池中线程数量曾经达到过的最大值。
private int largestpoolsize;
// 已完成任务数量
private long completedtaskcount;
// threadfactory对象，用于创建线程。
private volatile threadfactory threadfactory;
// 拒绝策略的处理句柄。
private volatile rejectedexecutionhandler handler;
// 保持线程存活时间。
private volatile long keepalivetime;

private volatile boolean allowcorethreadtimeout;
// 核心池大小
private volatile int corepoolsize;
// 最大池大小
private volatile int maximumpoolsize;

 

1. workers

    workers是hashset<work>类型，即它是一个worker集合。而一个worker对应一个线程，也就是说线程池通过workers包含了"一个线程集合"。当worker对应的线程池启动时，它会执行线程池中的任务；当执行完一个任务后，它会从线程池的阻塞队列中取出一个阻塞的任务来继续运行。
    wokers的作用是，线程池通过它实现了"允许多个线程同时运行"。

2. workqueue

    workqueue是blockingqueue类型，即它是一个阻塞队列。当线程池中的线程数超过它的容量的时候，线程会进入阻塞队列进行阻塞等待。
    通过workqueue，线程池实现了阻塞功能。

3. mainlock

    mainlock是互斥锁，通过mainlock实现了对线程池的互斥访问。

4. corepoolsize和maximumpoolsize

    corepoolsize是"核心池大小"，maximumpoolsize是"最大池大小"。它们的作用是调整"线程池中实际运行的线程的数量"。
    例如，当新任务提交给线程池时(通过execute方法)。
          -- 如果此时，线程池中运行的线程数量< corepoolsize，则创建新线程来处理请求。
          -- 如果此时，线程池中运行的线程数量> corepoolsize，但是却< maximumpoolsize；则仅当阻塞队列满时才创建新线程。
          如果设置的 corepoolsize 和 maximumpoolsize 相同，则创建了固定大小的线程池。如果将 maximumpoolsize 设置为基本的*值（如 integer.max_value），则允许池适应任意数量的并发任务。在大多数情况下，核心池大小和最大池大小的值是在创建线程池设置的；但是，也可以使用 setcorepoolsize(int) 和 setmaximumpoolsize(int) 进行动态更改。

5. poolsize

    poolsize是当前线程池的实际大小，即线程池中任务的数量。

6. allowcorethreadtimeout和keepalivetime

    allowcorethreadtimeout表示是否允许"线程在空闲状态时，仍然能够存活"；而keepalivetime是当线程池处于空闲状态的时候，超过keepalivetime时间之后，空闲的线程会被终止。

7. threadfactory

    threadfactory是threadfactory对象。它是一个线程工厂类，"线程池通过threadfactory创建线程"。

8. handler

    handler是rejectedexecutionhandler类型。它是"线程池拒绝策略"的句柄，也就是说"当某任务添加到线程池中，而线程池拒绝该任务时，线程池会通过handler进行相应的处理"。

综上所说，线程池通过workers来管理"线程集合"，每个线程在启动后，会执行线程池中的任务；当一个任务执行完后，它会从线程池的阻塞队列中取出任务来继续运行。阻塞队列是管理线程池任务的队列，当添加到线程池中的任务超过线程池的容量时，该任务就会进入阻塞队列进行等待。 

线程池调度

我们通过下面的图看看下面线程池中任务的调度策略，加深对线程池的理解。

图-01:

图-02:

说明：

    在"图-01"中，线程池中有n个任务。"任务1", "任务2", "任务3"这3个任务在执行，而"任务3"到"任务n"在阻塞队列中等待。正在执行的任务，在workers集合中，workers集合包含3个worker，每一个worker对应一个thread线程，thread线程每次处理一个任务。
    当workers集合中处理完某一个任务之后，会从阻塞队列中取出一个任务来继续执行，如图-02所示。图-02表示"任务1"处理完毕之后，线程池将"任务4"从阻塞队列中取出，放到workers中进行处理。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。