從實驗的角度理解執行緒池
今天正好複習到執行緒池，幾個引數看似簡單，但是越想越覺得有交差和不解。新建執行緒池的方法如下，分別是（corePoolSize，maximumPoolSize，keepAliveTime，unit，workQueue，handler），通過這幾個引數的"相互作用"來從新認識執行緒池的工作方式。
ThreadPoolExecutor executorService = new ThreadPoolExecutor( 1, 1, 1L, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(1), new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());//這裡為了避免報錯，使用DiscardPolicy，預設的Reject是AbortPolicy在佇列已滿時會報錯
問題
首先我們提出這幾個問題
- 如果core > max 會怎麼樣？
- 如果core > Queue.length 會發生什麼？
- 如果max > Queue.length 執行緒池怎麼處理？
- 如果core = max = Queue.length 執行緒池如何處理？
- 正常情況下的賦值。
測試
測試程式碼如下
public static void main(String[] args) {
ThreadPoolExecutor executorService = new ThreadPoolExecutor(
1, 1,
1L, TimeUnit.SECONDS,
new ArrayBlockingQueue<Runnable>(1),
new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());
executorService.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("start runnable1" + Thread.currentThread());
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("runnable 1 finish" + Thread.currentThread());
}
});
for (int i = 2; i < 6; i++) {
final int finalI = i;
executorService.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("start runnable" + finalI + "" + Thread.currentThread());
}
});
}
executorService.shutdown();
System.out.println("main finish ------ " + Thread.currentThread());
}
大家最好自己跑一下，有一個直觀的認識，這裡用表格表達的也不甚明瞭，其實如果用動圖會好很多，不過自己太懶了=。=
-
執行緒佇列遞增
執行緒佇列依次增加
很明顯的可以看出，執行緒池中只有 1 個執行緒，執行緒依次執行（並且是線上程1結束之後才開始的），佇列越長能執行的執行緒越多，被捨棄的執行緒也就越少。
-
Max依次遞增
Max依次遞增
結論：Max的值規定了執行緒池中執行緒的上限，其實並不只是有一個Core執行緒就只能跑一個執行緒，當Queue裡面放不下的時候會開啟非核心執行緒來跑這個『意外』的任務，而且與核心執行緒無關（這些執行緒不像圖1中那樣等待了執行緒1）
-
Core > Max
Core>Max
報錯
-
Core依次遞增（Core不能大於Max，所以Max也增加了）
Core遞增
結論：都在核心程序裡面執行，和結論2類似
猜想
一直以來，我都是從字面上認為執行緒池的作用，Core即為能執行最多的執行緒量，Max就是超過Core需要排隊的那一部分，而Queue在我的臆想一直都是無限的。這就造成了一個非常狹隘的思維，對設計者的意圖沒有思考，對底層的程式碼沒有研究。
這裡大家可以好好想一下執行緒池的工作方式，Core、Max與Queue的相互關係（想清楚這個，其他幾個引數也能手到擒來）。
在這裡我們從上面的結論再次猜想一下，Core自然是核心執行緒的數量，當核心執行緒沒有滿時，無論執行緒1是否閒置，都會建立一個新的執行緒，並且這些執行緒可以重用（這裡就有一個存活時間的思考了）；Max是執行緒池中可以存在的最大執行緒量，當超過Core執行緒數且小於Max時，這時執行緒池會新建一些執行緒來處理這些『來不及』處理的任務（來源於測試2），同時，Core不能大於Max（這是為什麼呢？）；作為一個佇列，它擔任著『快取佇列』的任務，像普通的佇列一樣，最多能儲存多少就儲存多少。
驗證
當然是從原始碼角度
public void execute(Runnable command) {
if (command == null)// 1
throw new NullPointerException();
int c = ctl.get();
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {// 2
if (addWorker(command, true))
return;
c = ctl.get();
}
if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {// 3
int recheck = ctl.get();
if (! isRunning(recheck) && remove(command))// 4
reject(command);
else if (workerCountOf(recheck) == 0)// 5
addWorker(null, false);
} else if (!addWorker(command, false)) {
reject(command);// 6
}
}
首先，我覺得在看原始碼時應該明確自己的目的，這樣在理解時更有針對性；其次，在閱讀時一定不要糾結某一個地方，有時候看的程式碼成百上千行，不可能把每一個地方都看懂，比如在execute方法中就有位運算的使用、連結串列的操作還有addWorker一個更復雜的方法，不是說深究沒有必要，而是去把這個方法當做某個變數去理解，我們開車是要前往目的地，而不是要了解車的構造。
列出幾個方法的作用，更利於理解
ctl.get() //凡事ctl有關的操作其實都是位運算的使用，這裡有興趣的可以去查一下，並不難。 //這裡我們只要知道，它像一個int一樣，1代表一個狀態，2代表另一個狀態。 workerCountOf(c);//這裡都是來取ctl儲存的狀態，就是字面意思上的，（Core執行緒）的執行數量 isRunning(c);//（執行緒）是否正在執行 addWorker(commad,boolean); //建立一個新執行緒（重要），boolean表示建立的是核心執行緒還是非核心執行緒 workQueue.offer(command)// 將執行緒加入到佇列中（其實就是連結串列操作） reject(command);// 執行拒絕策略
有了以上的準備，我們在理解時就比較容易了。
- 檢查新執行緒是否為空。
- 獲取執行緒池狀態c，如果正在執行的Core執行緒小於預定值則建立一個新執行緒執行。（即使有空閒執行緒，也會建立新的）
- 如果已經超過了Core執行緒數，檢查執行緒是否正在執行，同時加入執行緒佇列成功。（如測試1）
- 雙重檢查，如果執行緒恰好執行完畢了，要從阻塞佇列中移除該執行緒。
- 如果沒有核心執行緒執行，建立非核心執行緒執行該任務。（如測試2）
- 沒有加入到核心執行緒，建立非核心執行緒也失敗了（如測試1）執行拒絕策略。
這裡相信大家對執行緒池都有了一定的自己的理解了，有什麼問題歡迎提出一起討論進步。