你能說下線程池有幾個(gè)參數(shù)嗎,分別代表什么?
關(guān)于線程池的問題,大多數(shù)面試官會(huì)問線程池的幾個(gè)參數(shù)的含義,今天就直接聊一聊線程池ThreadPoolExecutor。
先說下線程池中幾個(gè)參數(shù)的含義:
ThreadPoolExecutor初始化的時(shí)候一般會(huì)有7個(gè)參數(shù):
- corePoolSize:核心線程數(shù)
- maximumPoolSize:最大線程數(shù)
- keepAliveTime:非核心線程?;顣r(shí)間
- unit:?jiǎn)挝?/li>
- workQueue:隊(duì)列
- Executors.defaultThreadFactory():線程工場(chǎng)
- 拒絕策略
ThreadPoolExecutor的工作原理:
往線程池中提交第一個(gè)任務(wù),底層會(huì)創(chuàng)建第一個(gè)核心線程,將線程和任務(wù)封裝為一個(gè)woker對(duì)象放入set集合中,接下來(lái)每提交一個(gè)的任務(wù)都會(huì)對(duì)應(yīng)創(chuàng)建一個(gè)核心線程和這個(gè)任務(wù)封裝的woker對(duì)象放入set集合中,直到核心線程數(shù)達(dá)到corePoolSize,再次提交到線程池的任務(wù)會(huì)被放到阻塞隊(duì)列排隊(duì)執(zhí)行,如果放隊(duì)列的過程中,隊(duì)列滿了,就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)非核心線程和這個(gè)任務(wù)封裝為woker對(duì)象放入set集合中,如果最終已經(jīng)達(dá)到最大線程數(shù)maximumPoolSize,就采用拒絕策略。如果放入隊(duì)列過程中發(fā)現(xiàn)工作線程數(shù)位0,則創(chuàng)建一個(gè)空任務(wù)的Worker。
再來(lái)看下線程池的標(biāo)識(shí):
線程池的標(biāo)識(shí)有兩層含義:
- 一個(gè)含義是當(dāng)前線程池中的線程數(shù)量;
- 一個(gè)含義是當(dāng)前線程池的狀態(tài);
底層是用按位分隔的設(shè)計(jì)方式將一個(gè)int類型的變量的32位進(jìn)行分割,用高3位表示線程狀態(tài),低29位表示線程數(shù)量。
線程池的5個(gè)狀態(tài):RUNNING= -1,正常運(yùn)行狀態(tài) SHUTDOWN= 0, 表示不接受新任務(wù),只把隊(duì)列中的任務(wù)處理完結(jié)束。STOP= 1,表示不接受新任務(wù),也不處理隊(duì)列中的任務(wù)了。IDYING= 2,非正常狀態(tài) TERMINATED = 3,死亡狀態(tài)
按位分割的好處就是用一個(gè)變量表示兩個(gè)狀態(tài),在修改的時(shí)候可以利用cas保證原子性。
Worker對(duì)象創(chuàng)建邏輯是由addWorker方法實(shí)現(xiàn)的。
addWorker方法邏輯:
1.retry;雙層循環(huán)
第一層循環(huán)主要判斷:如果當(dāng)前線程池狀態(tài)為RUNNING就放行, 如果狀態(tài)為SHUTDOWN就必須滿足傳進(jìn)來(lái)的新任務(wù)為null,隊(duì)列中有待處理的任務(wù)才會(huì)放行(因?yàn)镾HUTDOWN狀態(tài)下不接受新任務(wù),只處理隊(duì)列中的任務(wù));如果狀態(tài)為STOP,IDYING,TERMINATED就一定不放行;
第二層循環(huán)主要是判斷線程數(shù),如果是創(chuàng)建核心線程,就判斷是否達(dá)到corePoolSize,否則就判斷是否達(dá)到maximumPoolSize,如果達(dá)到就返回fasle不放行。
如果未達(dá)到就放行,放行的時(shí)候會(huì)利用cas更新線程數(shù),如果更新成功則兩層循環(huán)結(jié)束,繼續(xù)下面的邏輯。
因?yàn)槭莄as操作,多線程的情況下可能會(huì)有更新線程數(shù)量失敗的情況,在這種情況下要判斷之前獲取的線程池狀態(tài)和現(xiàn)在的線程池狀態(tài)是否一致,如果不一致那就要重新判斷狀態(tài),從而進(jìn)入到外層循環(huán)的下一輪循環(huán),如果一致就只需要進(jìn)入到內(nèi)層循環(huán)的下一輪循環(huán)。
2.創(chuàng)建Worker對(duì)象
接下來(lái)就是創(chuàng)建Worker(任務(wù)),Worker類繼承aqs,封裝了線程工廠,初始化的時(shí)候會(huì)利用工廠創(chuàng)建一個(gè)線程,并且和傳進(jìn)來(lái)的任務(wù)封裝為worker對(duì)象。
獲取線程池全局鎖(reentrylock作為線程池全局鎖),進(jìn)行上鎖操作
將創(chuàng)建的worker加入workers集合,workers是一個(gè)hashset集合。
放入集合后就可以解鎖了
worker創(chuàng)建完成了,接下來(lái)就是啟動(dòng)線程,啟動(dòng)線程后就會(huì)執(zhí)行worker中的run方法
3.run方法流程
這個(gè)方法中主要的邏輯是這段代碼
while (task != null || (task = getTask()) != null){
邏輯
}
task是worker對(duì)象封裝的任務(wù)。如果當(dāng)前worker對(duì)象上沒有任務(wù)就調(diào)用getTask去阻塞隊(duì)列拿任務(wù),如果能拿到就處理任務(wù)。如果getTask返回null就跳出循環(huán),進(jìn)入processWorkerExit方法。
我們知道線程池中的任務(wù)是放在隊(duì)列中的,ThreadPoolExecutor中的隊(duì)列一般默認(rèn)是阻塞隊(duì)列LinkedBlockingQueue,
getTask()方法會(huì)在這個(gè)隊(duì)列中拿任務(wù),如果有任務(wù)就直接返回任務(wù),如果此時(shí)隊(duì)列中無(wú)任務(wù),當(dāng)前線程會(huì)阻塞等待任務(wù)到來(lái)。
但是如果設(shè)置了非核心線程最大空閑時(shí)間keepAliveTime,代表非核心線程的worker對(duì)象中的線程在拿任務(wù)的時(shí)候不會(huì)用take方法,而是用poll,poll這個(gè)方法可以設(shè)置阻塞等待時(shí)間為keepAliveTime。當(dāng)超過這個(gè)時(shí)間還沒有任務(wù)就會(huì)返回null。
4.processWorkerExit方法邏輯
上一步中如果沒有獲取到任務(wù)并且返回了null就會(huì)進(jìn)入processWorkerExit方法。這個(gè)方法的邏輯就是把當(dāng)前非核心線程的worker從workers集合中移除。最后會(huì)做一個(gè)判斷:如果此時(shí)沒有任何工作線程了,并且阻塞隊(duì)列中還有任務(wù),那就再創(chuàng)建一個(gè)不帶任務(wù)的非核心線程worker。保證有線程去處理隊(duì)列中的任務(wù)。
拒絕策略:
- AbortPolicy(默認(rèn)):丟棄任務(wù)并拋出 RejectedExecutionException 異常。
- CallerRunsPolicy:由調(diào)用線程處理該任務(wù)。
- DiscardPolicy:丟棄任務(wù),但是不拋出異常??梢耘浜线@種模式進(jìn)行自定義的處理方式。
- DiscardOldestPolicy:丟棄隊(duì)列最早的未處理任務(wù),然后重新嘗試執(zhí)行任務(wù)。
其他了解:
線程監(jiān)控API:
while (true) {
System.out.println();
int queueSize = tpe.getQueue().size();
System.out.println("當(dāng)前排隊(duì)線程數(shù):" + queueSize);
int activeCount = tpe.getActiveCount();
System.out.println("當(dāng)前活動(dòng)線程數(shù):" + activeCount);
long completedTaskCount = tpe.getCompletedTaskCount();
System.out.println("執(zhí)行完成線程數(shù):" + completedTaskCount);
long taskCount = tpe.getTaskCount();
System.out.println("總線程數(shù):" + taskCount);
Thread.sleep(3000);
}