先来看ThreadPoolExecutor的execute方法,这个方法能体现出一个Task被加入到线程池之后都发生了什么:
public void execute(Runnable command) { if (command == null) throw new NullPointerException(); /* 如果运行中的worker线程数少于设定的常驻线程数,增加worker线程,把task分配给新建的worker线程 */ int c = ctl.get(); if (workerCountOf(c) < corePoolSize) { if (addWorker(command, true)) return; c = ctl.get(); } // 如果任务可以被加入到任务队列中,即等待的任务数还在允许的范围内, // 再次检查线程池是否被关闭,如果关闭的话,则移除任务并拒绝该任务 if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) { int recheck = ctl.get(); if (! isRunning(recheck) && remove(command)) reject(command); else if (workerCountOf(recheck) == 0) addWorker(null, false); } // 如果任务数超过了现有worker线程的承受范围,尝试新建worker线程 // 如果无法添加新的worker线程,则会拒绝该任务 else if (!addWorker(command, false)) reject(command); }
在执行任务时,需要经常检查线程池的状态,那么接下来说说线程池是如何进行状态控制的。上面的代码有个成员变量叫做ctl,它用于标记线程池状态和worker线程的数量,是一个AutomaticInteger对象。
PRivate final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
ctl是一个32位的整数,最高的3位表示状态:
111为running,
000为shutdown,
001为stop,
010为tidying,
011为ternimated。
因此状态值就是这三位加上29个0,因此running的值是个负整数(最高位为1),其他状态都是正整数,后面判断状态会比较值的大小时会用到这点。
剩下的29位表示worker线程的数量(因此最大允许的线程数就是2的29方减1)。
这里是说说这几个状态的意义,这几个状态发生的顺序正好就是上面列出的顺序:
running表示正常运行状态
shutdown状态意味着发出了一个shutdown信号,类似于你点击了windows的关机按钮
stop表示shutdown信号收到,等于windows响应了这个信号,发出正在关机的信息
tidying发生在stop之后做出的响应,表示这个时候在清理一些资源,
ternimated发生在tidying完成之后,表示关闭完成。
接着来看添加一个worker线程时都发生了什么:
private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) { retry: for (;;) { int c = ctl.get(); int rs = runStateOf(c); // 返回false的情况: // 1. rs>shutdown,即shutdown和running以外的状态 // 2. shutdown的状态 // 1)firstTask不为null,即有task分配 // 2)没有task,但是workQueue(等待任务队列)为空 if (rs >= SHUTDOWN && ! (rs == SHUTDOWN && firstTask == null && ! workQueue.isEmpty())) return false; for (;;) { // 1. 如果没有设定线程数的限制,worker线程数不能大于最大值(2的29次方-1) // 2. 如果是固定尺寸的线程池,不能大于固定尺寸 // 3. 如果是可扩展的线程池,不能大于规定的线程数的上限 int wc = workerCountOf(c); if (wc >= CAPACITY || wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize)) return false; // 用CAS操作增加线程数量,如果失败,重新循环 if (compareAndIncrementWorkerCount(c)) break retry; c = ctl.get(); // Re-read ctl if (runStateOf(c) != rs) continue retry; loop } } // 新建worker线程 Worker w = new Worker(firstTask); Thread t = w.thread; final ReentrantLock mainLock = this.mainLock; mainLock.lock(); try { int c = ctl.get(); int rs = runStateOf(c); // 检查以下任一状态是否出现: // 1. 创建线程失败 // 2. rs>shutdown,即shutdown和running以外的状态 // 3. rs==shutdown,有任务分配 if (t == null || (rs >= SHUTDOWN && ! (rs == SHUTDOWN && firstTask == null))) { decrementWorkerCount(); tryTerminate(); return false; } workers.add(w); int s = workers.size(); if (s > largestPoolSize) largestPoolSize = s; } finally { mainLock.unlock(); } t.start(); // 这里考虑一种极少出现的情况,如果worker线程调用start没有完成时, // 线程池进入Stop状态,这个时候会调用Thread#interrupt中断每个 // worker线程,但是 interrupt对没有start的线程不一定起作用,这样 // 就会漏掉了对这个thread的interrupt,因此在worker线程start之后 // 检查以下,如果stop了,而这个线程却没有被interrupt,补上这个漏掉 // 的interrupt。 if (runStateOf(ctl.get()) == STOP && ! t.isInterrupted()) t.interrupt(); return true; }
这篇文章主要讲线程池如何处理任务,下一篇文章将会讲worker线程是如何工作的。
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