死磕 java線程系列之線程池深入解析——構(gòu)造方法

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注：java源碼分析部分如無特殊說明均基于 java8 版本。

簡(jiǎn)介

ThreadPoolExecutor的構(gòu)造方法是創(chuàng)建線程池的入口，雖然比較簡(jiǎn)單，但是信息量很大，由此也能引發(fā)一系列的問題，同樣地，這也是面試中經(jīng)常被問到的問題，下面彤哥只是列舉了一部分關(guān)于ThreadPoolExecutor構(gòu)造方法的問題，如果你都能回答上來，則可以不用看下面的分析了。

問題

（1）ThreadPoolExecutor有幾個(gè)構(gòu)造方法？

（2）ThreadPoolExecutor最長(zhǎng)的構(gòu)造方法有幾個(gè)參數(shù)？

（3）keepAliveTime是做什么用的？

（7）核心線程會(huì)不會(huì)超時(shí)關(guān)閉？能不能超時(shí)關(guān)閉？

（4）ConcurrentLinkedQueue能不能作為任務(wù)隊(duì)列的參數(shù)？

（5）默認(rèn)的線程是怎么創(chuàng)建的？

（6）如何實(shí)現(xiàn)自己的線程工廠？

（7）拒絕策略有哪些？

（8）默認(rèn)的拒絕策略是什么？

構(gòu)造方法

好了，我們直接上代碼。

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
         Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
}

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
         threadFactory, defaultHandler);
}

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          RejectedExecutionHandler handler) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
         Executors.defaultThreadFactory(), handler);
}

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory,
                          RejectedExecutionHandler handler) {
    if (corePoolSize < 0 ||
        maximumPoolSize <= 0 ||
        maximumPoolSize < corePoolSize ||
        keepAliveTime < 0)
        throw new IllegalArgumentException();
    if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
        throw new NullPointerException();
    this.acc = System.getSecurityManager() == null ?
            null :
            AccessController.getContext();
    this.corePoolSize = corePoolSize;
    this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
    this.workQueue = workQueue;
    this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
    this.threadFactory = threadFactory;
    this.handler = handler;
}

ThreadPoolExecutor有四個(gè)構(gòu)造方法，其中前三個(gè)最終都是調(diào)用最后一個(gè)，它有7個(gè)參數(shù)，分別為corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime、unit、workQueue、threadFactory、handler。

corePoolSize

核心線程數(shù)。

當(dāng)正在運(yùn)行的線程數(shù)小于核心線程數(shù)時(shí)，來一個(gè)任務(wù)就創(chuàng)建一個(gè)核心線程；

當(dāng)正在運(yùn)行的線程數(shù)大于或等于核心線程數(shù)時(shí)，任務(wù)來了先不創(chuàng)建線程而是丟到任務(wù)隊(duì)列中。

maximumPoolSize

最大線程數(shù)。

當(dāng)任務(wù)隊(duì)列滿了時(shí)，本文由公從號(hào)“彤哥讀源碼”原創(chuàng)，來一個(gè)任務(wù)才創(chuàng)建一個(gè)非核心線程，但不能超過最大線程數(shù)。

keepAliveTime + unit

線程保持空閑時(shí)間及單位。

默認(rèn)情況下，此兩參數(shù)僅當(dāng)正在運(yùn)行的線程數(shù)大于核心線程數(shù)時(shí)才有效，即只針對(duì)非核心線程。

但是，如果allowCoreThreadTimeOut被設(shè)置成了true，針對(duì)核心線程也有效。

即當(dāng)任務(wù)隊(duì)列為空時(shí)，線程保持多久才會(huì)銷毀，內(nèi)部主要是通過阻塞隊(duì)列帶超時(shí)的poll(timeout, unit)方法實(shí)現(xiàn)的。

workQueue

任務(wù)隊(duì)列。

當(dāng)正在運(yùn)行的線程數(shù)大于或等于核心線程數(shù)時(shí)，任務(wù)來了是先進(jìn)入任務(wù)隊(duì)列中的。

這個(gè)隊(duì)列必須是阻塞隊(duì)列，所以像ConcurrentLinkedQueue就不能作為參數(shù)，因?yàn)樗m然是并發(fā)安全的隊(duì)列，但是它不是阻塞隊(duì)列。

// ConcurrentLinkedQueue并沒有實(shí)現(xiàn)BlockingQueue接口
public class ConcurrentLinkedQueue<E> extends AbstractQueue<E>
        implements Queue<E>, java.io.Serializable {
    // ...，本文由公從號(hào)“彤哥讀源碼”原創(chuàng)
}

threadFactory

線程工廠。

默認(rèn)使用的是Executors工具類中的DefaultThreadFactory類，這個(gè)類有個(gè)缺點(diǎn)，創(chuàng)建的線程的名稱是自動(dòng)生成的，無法自定義以區(qū)分不同的線程池，且它們都是非守護(hù)線程。

static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
        private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);
        private final ThreadGroup group;
        private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
        private final String namePrefix;

        DefaultThreadFactory() {
            SecurityManager s = System.getSecurityManager();
            group = (s != null) ? s.getThreadGroup() :
                                  Thread.currentThread().getThreadGroup();
            namePrefix = "pool-" +
                          poolNumber.getAndIncrement() +
                         "-thread-";
        }

        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(group, r,
                                  namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),
                                  0);
            if (t.isDaemon())
                t.setDaemon(false);
            if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)
                t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
            return t;
        }
    }

那怎么自定義一個(gè)線程工廠呢？

其實(shí)也很簡(jiǎn)單，自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)ThreadFactory，然后把名稱和是否是守護(hù)進(jìn)程當(dāng)作構(gòu)造方法的參數(shù)傳進(jìn)來就可以了。

有興趣的同學(xué)可以參考netty中的默認(rèn)線程工廠或者google中的線程工廠。

io.netty.util.concurrent.DefaultThreadFactory
com.google.common.util.concurrent.ThreadFactoryBuilder

handler

拒絕策略。

拒絕策略表示當(dāng)任務(wù)隊(duì)列滿了且線程數(shù)也達(dá)到最大了，這時(shí)候再新加任務(wù)，線程池已經(jīng)無法承受了，這些新來的任務(wù)應(yīng)該按什么邏輯來處理。

常用的拒絕策略有丟棄當(dāng)前任務(wù)、丟棄最老的任務(wù)、拋出異常、調(diào)用者自己處理等待。

默認(rèn)的拒絕策略是拋出異常，即線程池?zé)o法承載了，調(diào)用者再往里面添加任務(wù)會(huì)拋出異常。

默認(rèn)的拒絕策略雖然比較簡(jiǎn)單粗暴，但是相對(duì)于丟棄任務(wù)策略明顯要好很多，最起碼調(diào)用者自己可以捕獲這個(gè)異常再進(jìn)行二次處理。

彩蛋

OK，ThreadPoolExecutor的構(gòu)造方法這塊我們今天進(jìn)行了深入解析，關(guān)于這塊，您還有什么問題呢？歡迎私聊彤哥一起討論。