线程池源码分析 合理设置可以提高任务响应速度

概述

在java中,ThreadPoolExecutor是一个不可避免的类,它体现了享受元模式的思想。通过在容器中创建一定数量的线程供重用,可以避免频繁创建线程带来的额外开销。合理设置线程池可以提高任务响应速度,避免因线程数量超过硬件能力而导致的意外情况。本文将深入线程池的源代码,了解线程池的底层实现和运行机制。

ThreadPoolExecutor 类提供了四种构造方法。基于具有最完整参数的构造方法,我们可以找到创建线程池所需的变量:

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, // 核心线程数
int maximumPoolSize, // 最大线程数
long keepAliveTime, // 非核心线程闲置存活时间
TimeUnit unit, // 时间单位
BlockingQueue workQueue, // 工作队列
ThreadFactory threadFactory, // 创建线程使用的线程工厂
RejectedExecutionHandler handler // 拒绝策略) {
}
核心线程数:即长期存在的线程数。当线程池中正在运行的线程没有达到核心线程数时,会优先创建新的线程;
最大线程数:当核心线程已满,工作队列已满,线程池中线程总数不超过最大线程数时,将创建非核心线程;
非核心线程的空闲寿命:非核心线程空闲时的最大寿命;
时间单位:非核心线程空闲生存时间的时间单位;
任务队列:当核心线程满时,任务会优先加入工作队列,等待核心线程消耗;
线程工厂:线程池用来创建新线程的线程工厂;
拒绝策略:工作队列和线程池已满时用于执行的策略;

二、线程池状态
1.线程池状态

线程池有一个AtomicInteger类型的成员变量ctl,ctl的高位和低位由位操作用来将线程数量和线程池状态存储在一个值中。

private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
// 29(32-3)
private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3;
// 允许的最大工作线程(2^29-1 约5亿)
private static final int CAPACITY = (1 << COUNT_BITS) - 1;

// 运行状态。线程池接受并处理新任务
private static final int RUNNING = -1 << COUNT_BITS;
// 关闭状态。线程池不能接受新任务,处理完剩余任务后关闭。调用shutdown()方法会进入该状态。
private static final int SHUTDOWN = 0 << COUNT_BITS;
// 停止状态。线程池不能接受新任务,并且尝试中断旧任务。调用shutdownNow()方法会进入该状态。
private static final int STOP = 1 << COUNT_BITS;
// 整理状态。由关闭状态转变,线程池任务队列为空时进入该状态,会调用terminated()方法。
private static final int TIDYING = 2 << COUNT_BITS;
// 终止状态。terminated()方法执行完毕后进入该状态,线程池彻底停止。
private static final int TERMINATED = 3 << COUNT_BITS;


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