线程池 ThreadPoolExecutor 源码剖析，带你深入理解它的工作原理

2023-11-10 12:36:43

导语

线程池是并发编程中常用的工具，它可以有效地管理线程，提高程序的性能。在 Java 中，ThreadPoolExecutor 是实现线程池的常用类，它提供了丰富的功能和配置选项，可以满足各种并发编程的需求。

线程池 ThreadPoolExecutor 源码分析

ThreadPoolExecutor 是一个抽象类，它定义了线程池的基本结构和行为。ThreadPoolExecutor 的整体架构如下图所示：

┌───────────────────────────────────────┐
│               ThreadPoolExecutor        │
├───────────────────────────────────────┤
│  ┌─────────────────────────────┐  │
│  │        AbstractExecutorService  │  │
│  ├─────────────────────────────┤  │
│  │            ↓             │  │
│  │          Executor           │  │
│  ├─────────────────────────────┤  │
│  │            ↓             │  │
│  │       AbstractQueuedSynchronizer │  │
│  └─────────────────────────────┘  │
├───────────────────────────────────────┤
│             ↓                         │
│   ┌────────────────────────┐    │
│   │    ThreadPoolExecutor.Worker │    │
│   └────────────────────────┘    │
└───────────────────────────────────────┘

ThreadPoolExecutor 的核心组件包括：

线程池：存储可用的线程。
工作队列：存储等待执行的任务。
线程工厂：创建新线程。
拒绝策略：当线程池无法再接受新任务时，如何处理这些任务。

ThreadPoolExecutor 的主要方法包括：

execute(Runnable)：向线程池提交一个任务。
shutdown()：关闭线程池，不再接受新任务。
shutdownNow()：立即关闭线程池，并尝试中断正在执行的任务。
awaitTermination()：等待线程池终止。

如何使用 ThreadPoolExecutor

为了使用 ThreadPoolExecutor，你需要创建一个 ThreadPoolExecutor 实例，并指定一些配置参数，比如线程池的大小、工作队列的容量、拒绝策略等。然后，你可以使用 execute() 方法向线程池提交任务。ThreadPoolExecutor 会自动管理线程，并根据需要创建新的线程或销毁旧的线程。

以下是一个使用 ThreadPoolExecutor 的示例代码：

import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个线程池
        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
                10, // 核心线程数
                20, // 最大线程数
                60, // 线程空闲时保持存活的时间
                TimeUnit.SECONDS, // 线程空闲时保持存活的时间单位
                new LinkedBlockingQueue<>(), // 工作队列
                Executors.defaultThreadFactory(), // 线程工厂
                new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() // 拒绝策略
        );

        // 向线程池提交任务
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            executor.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    // 任务的内容
                }
            });
        }

        // 关闭线程池
        executor.shutdown();
        executor.awaitTermination(1, TimeUnit.HOURS);
    }
}