线程池源码分析

• 1.为什么要使用线程池
• 2.线程池相关类继承结构
• 3.ThreadPoolExecutor实现
  • 3.1submit和execute方法实现
  • 3.2execute代码执行流程
  • 3.3Worker类
• 4.shutdown和shutdownNow的区别

1.为什么要使用线程池

       假如没有线程池，当存在较多的并发任务的时候，每执行一次任务，系统就要创建一个线程，任务完成后进行销毁，一旦并发任务过多，频繁的创建和销毁线程将会大大降低系统的效率。线程池能够对线程进行统一的分配，通过固定数量的线程来负责处理任务，避免了频繁的创建和销毁对象，使线程能够重复的利用，执行多个任务。

2.线程池相关类继承结构

Executor 最顶层接口，仅有execute方法。真正的线程池接口应该是它的子接口ExecutorService
ExecutorService接口，主要对Executor接口补充了一些方法，例如shutdown()、submit()等方法
ThreadPoolExecutor ExecutorService的默认实现，作为自定义线程池的主要类。
ScheduledExecutorService 用来解决任务重复执行的问题
ScheduledThreadPoolExecutor 继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现，周期性任务调度的类实现。

3.ThreadPoolExecutor实现

corePoolSize
线程池中保存的线程个数，包含了空闲线程
maximumPoolSize
为线程池中最多允许线程个数
keepAliveTime
当线程产生的数量多于core时候，空闲线程在这个时间如果没有新任务将被终止
unit
keepAliveTime的时间单位，可直接使用TimeUnit枚举类
workQueue
线程工作任务队列。任务被执行前保存至工作队列 常用的有ArrayBlockingQueue、linkedBlockingQuene、priorityBlockingQuene等等
threadFactory
执行程序创建新线程时使用的工厂，默认为DefaultThreadFactory
handler
由于超出线程范围和队列容量而使执行被阻塞时所使用的处理程序，主要有四种AbortPolicy、CallerRunsPolicy、DiscardOldestPolicy、DiscardPolicy

3.1submit和execute方法实现

submit和execute都可以向线程池提交任务，不同的是，submit可以拿到执行的结果，execute则不行。

submit方法

execute方法

从源码中可以看出submit底层调用的也是execute，只不过是对结果进行了封装，核心逻辑还是在execute方法里，因此我们以分析execute为重点。

3.2execute代码执行流程

3.3addWorker方法

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3.3Worker类

从源码中可以看出Worker继承了AbstractQueuedSynchronizer，实现了独占非重入锁的功能，Worker有两个重要的属性，一个是thread工作线程，一个是firstTask待执行的任务。

Worker类里面的核心方法是runWorker，具体代码如下

接下来看getTask()方法

图中标红的两个部分结合在一起，实现了，线程池的这个特性，当线程产生的数量多于core时候，空闲线程在这个时间如果没有新任务将被终止。

4.shutdown和shutdownNow的区别

shutdown源码

shutdownNow

从源码中可以看出来，shutdown和shutdownNow的主要区别在interruptIdleWorkers和interruptWorkers这两个方法上。接下来看这两个方法的实现。

interruptIdleWorkers源码如下

interruptWorkers源码如下

可以看到interruptWorkers方法最终调用了Worker类的interruptIfStarted方法，interruptIfStarted方法如下

从源码中可以看出，shutdown在关闭线程池的时候会调用资源的tryLock方法尝试获取锁，在线程还有任务执行的时候，tryLock获取锁失败，在线程执行完释放锁之后，tryLock就可以获取锁成功，从而达到，只有在线程执行完任务之后才关闭线程池的目的。而shutdowNow则不关心是否可以获取锁，只要线程状态正确，就会打断线程的执行，关闭线程。