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線程池執(zhí)行流程

想要真正的了解線程池的執(zhí)行流程，就得先從線程池的執(zhí)行方法 execute() 說起，execute() 實現(xiàn)源碼如下：

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public void execute(Runnable command) {
    if (command == null)
        throw new NullPointerException();
    int c = ctl.get();
    // 當(dāng)前工作的線程數(shù)小于核心線程數(shù)
    if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
        // 創(chuàng)建新的線程執(zhí)行此任務(wù)
        if (addWorker(command, true))
            return;
        c = ctl.get();
    }
    // 檢查線程池是否處于運行狀態(tài)，如果是則把任務(wù)添加到隊列
    if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
        int recheck = ctl.get();
        // 再次檢線程池是否處于運行狀態(tài)，防止在第一次校驗通過后線程池關(guān)閉
        // 如果是非運行狀態(tài)，則將剛加入隊列的任務(wù)移除
        if (! isRunning(recheck) && remove(command))
            reject(command);
        // 如果線程池的線程數(shù)為 0 時（當(dāng) corePoolSize 設(shè)置為 0 時會發(fā)生）
        else if (workerCountOf(recheck) == 0)
            addWorker(null, false); // 新建線程執(zhí)行任務(wù)
    }
    // 核心線程都在忙且隊列都已爆滿，嘗試新啟動一個線程執(zhí)行失敗
    else if (!addWorker(command, false)) 
        // 執(zhí)行拒絕策略
        reject(command);
}

從上述源碼我們可以看出，當(dāng)任務(wù)來了之后，線程池的執(zhí)行流程是：先判斷當(dāng)前線程數(shù)是否大于核心線程數(shù)?如果結(jié)果為 false，則新建線程并執(zhí)行任務(wù);如果結(jié)果為 true，則判斷任務(wù)隊列是否已滿?如果結(jié)果為 false，則把任務(wù)添加到任務(wù)隊列中等待線程執(zhí)行，否則則判斷當(dāng)前線程數(shù)量是否超過最大線程數(shù)?如果結(jié)果為 false，則新建線程執(zhí)行此任務(wù)，否則將執(zhí)行線程池的拒絕策略，如下圖所示：

線程池拒絕策略

當(dāng)任務(wù)過多且線程池的任務(wù)隊列已滿時，此時就會執(zhí)行線程池的拒絕策略，線程池的拒絕策略默認有以下 4 種：

• AbortPolicy：中止策略，線程池會拋出異常并中止執(zhí)行此任務(wù);
• CallerRunsPolicy：把任務(wù)交給添加此任務(wù)的(main)線程來執(zhí)行;
• DiscardPolicy：忽略此任務(wù)，忽略最新的一個任務(wù);
• DiscardOldestPolicy：忽略最早的任務(wù)，最先加入隊列的任務(wù)。

默認的拒絕策略為 AbortPolicy 中止策略。

DiscardPolicy拒絕策略

接下來我們以 DiscardPolicy 忽略此任務(wù)，忽略最新的一個任務(wù)為例，演示一下拒絕策略的具體使用，實現(xiàn)代碼如下：

public static void main(String[] args) {
    // 任務(wù)的具體方法
    Runnable runnable = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("當(dāng)前任務(wù)被執(zhí)行,執(zhí)行時間:" + new Date() +
                               " 執(zhí)行線程:" + Thread.currentThread().getName());
            try {
                // 等待 1s
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    };
    // 創(chuàng)建線程,線程的任務(wù)隊列的長度為 1
    ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                                           100, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1),
                                                           new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());
    // 添加并執(zhí)行 4 個任務(wù)
    threadPool.execute(runnable);
    threadPool.execute(runnable);
    threadPool.execute(runnable);
    threadPool.execute(runnable);
    // 線程池執(zhí)行完任務(wù)，關(guān)閉線程池
    threadPool.shutdown();
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下：

從上述執(zhí)行結(jié)果可以看出，給線程池添加了 4 個任務(wù)，而線程池只執(zhí)行了 2 個任務(wù)就結(jié)束了，其他兩個任務(wù)執(zhí)行了拒絕策略 DiscardPolicy 被忽略了，這就是拒絕策略的作用。

AbortPolicy拒絕策略

為了和 DiscardPolicy 拒絕策略對比，我們來演示一下 JDK 默認的拒絕策略 AbortPolicy 中止策略，線程池會拋出異常并中止執(zhí)行此任務(wù)，示例代碼如下：

public static void main(String[] args) {
    // 任務(wù)的具體方法
    Runnable runnable = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("當(dāng)前任務(wù)被執(zhí)行,執(zhí)行時間:" + new Date() +
                               " 執(zhí)行線程:" + Thread.currentThread().getName());
            try {
                // 等待 1s
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    };
    // 創(chuàng)建線程,線程的任務(wù)隊列的長度為 1
    ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                                           100, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1),
                                                           new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()); // 顯式指定拒絕策略，也可以忽略此設(shè)置，它為默認拒絕策略
    // 添加并執(zhí)行 4 個任務(wù)
    threadPool.execute(runnable);
    threadPool.execute(runnable);
    threadPool.execute(runnable);
    threadPool.execute(runnable);
    // 線程池執(zhí)行完任務(wù)，關(guān)閉線程池
    threadPool.shutdown();
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下：

從結(jié)果可以看出，給線程池添加了 4 個任務(wù)，線程池正常執(zhí)行了 2 個任務(wù)，其他兩個任務(wù)執(zhí)行了中止策略，并拋出了拒絕執(zhí)行的異常 RejectedExecutionException。

自定義拒絕策略

當(dāng)然除了 JDK 提供的四種拒絕策略之外，我們還可以實現(xiàn)通過 new RejectedExecutionHandler，并重寫 rejectedExecution 方法來實現(xiàn)自定義拒絕策略，實現(xiàn)代碼如下：

public static void main(String[] args) {
    // 任務(wù)的具體方法
    Runnable runnable = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("當(dāng)前任務(wù)被執(zhí)行,執(zhí)行時間:" + new Date() +
                               " 執(zhí)行線程:" + Thread.currentThread().getName());
            try {
                // 等待 1s
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    };
    // 創(chuàng)建線程,線程的任務(wù)隊列的長度為 1
    ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                                           100, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1),
                                                           new RejectedExecutionHandler() {
                                                               @Override
                                                               public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
                                                                   // 執(zhí)行自定義拒絕策略的相關(guān)操作
                                                                   System.out.println("我是自定義拒絕策略~");
                                                               }
                                                           });
    // 添加并執(zhí)行 4 個任務(wù)
    threadPool.execute(runnable);
    threadPool.execute(runnable);
    threadPool.execute(runnable);
    threadPool.execute(runnable);
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下：

總結(jié)

線程池的執(zhí)行流程有 3 個重要的判斷點(判斷順序依次往后)：判斷當(dāng)前線程數(shù)和核心線程數(shù)、判斷當(dāng)前任務(wù)隊列是否已滿、判斷當(dāng)前線程數(shù)是否已達到最大線程數(shù)。如果經(jīng)過以上 3 個判斷，得到的結(jié)果都會 true，則會執(zhí)行線程池的拒絕策略。JDK 提供了 4 種拒絕策略，我們還可以通過 new RejectedExecutionHandler 并重寫 rejectedExecution 方法來實現(xiàn)自定義拒絕策略。

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