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线程池源码
想必大家对线程池都有了解吧，必须掌握的知识点有：构造函数里的入参列表、常见有哪几种线程池以及使用场景、为什么要用线程池、线程池接受到一个任务后的处理流程等等。
本文对以上问题不做说明了，主要是想讲明白其中的“线程复用”底层的原理。
啰嗦一句： 看源码不要一上来就死磕每一行代码（相信我死磕撑不了几分钟），先掌握大体思路，然后再仔细品。
1. 整体思路
相信以下这张图大家都很熟悉了：
其实就是线程池接受任务的处理规则。那图里的规则哪来的？废话，当然是大佬们看着源码画出来的啊！大佬不是我！！！
很好，其实“线程复用”和上述图里的任务队列有很大的关系。
线程复用不是简单的new Thread， 然后thread.start()这种思路。
而是将任务和线程解耦，任务交给队列存储、管理，然后线程不断地从队列里取任务，然后执行任务（Runnable实现）。执行的过程其实就是直接调用run方法，把run方法当作简单方法处理。
2. 学习源码
思路已经在上面暴露出来了，接下去只要跟下源码验证下啦~
咱直接进入到ThreadPoolExecutor#executor方法，毕竟这个方法就是日常我们提交任务的方法。请注意抓重点！！！
public void execute(Runnable command) {
if (command == null)
throw new NullPointerException();
int c = ctl.get();
//线程数小于核心线程数，直接创建新线程并提交任务
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
if (addWorker(command, true))
return;
c = ctl.get();
}
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);
}
else if (!addWorker(command, false))
reject(command);
}
我们先看下当线程数小于核心线程数的代码：
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
if (addWorker(command, true))
return;
c = ctl.get();
}
这里workerCountOf方法就是获取池子里的线程数的，到了后面你会知道一个Worker实例对应一个Thread，是不是顿时觉得人家这个方法名取得很有道理。
继续看重点，跟下addWorker. 先说下两个入参：第一个入参就是业务代码写的每个任务，没啥说的；第二个参数：true-当前线程数是否小于核心线程数，小于则新增，大于则不新增；false-当前线程数是否小于最大线程数 。
private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {
retry:
for (;;) {
int c = ctl.get();
int rs = runStateOf(c);
// Check if queue empty only if necessary.
if (rs >= SHUTDOWN &&
! (rs == SHUTDOWN &&
firstTask == null &&
! workQueue.isEmpty()))
return false;
for (;;) {
int wc = workerCountOf(c);
if (wc >= CAPACITY ||
wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))
return false;
if (compareAndIncrementWorkerCount(c))
break retry;
c = ctl.get(); // Re-read ctl
if (runStateOf(c) != rs)
continue retry;
// else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop
}
}
//--------------- 我是分割线---------------------------------
boolean workerStarted = false;
boolean workerAdded = false;
Worker w = null;
try {
w = new Worker(firstTask);
final Thread t = w.thread;
if (t != null) {
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
// Recheck while holding lock.
// Back out on ThreadFactory failure or if
// shut down before lock acquired.
int rs = runStateOf(ctl.get());
if (rs < SHUTDOWN ||
(rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) {
if (t.isAlive()) // precheck that t is startable
throw new IllegalThreadStateException();
workers.add(w);
int s = workers.size();
if (s > largestPoolSize)
largestPoolSize = s;
workerAdded = true;
}
} finally {
mainLock.unlock();
}
if (workerAdded) {
t.start();
workerStarted = true;
}
}
} finally {
if (! workerStarted)
addWorkerFailed(w);
}
return workerStarted;
}
建议这段代码拆成上下两部分，以“我是分割线”拆分：
- （1）线程数判断：
主要是获取最新的线程数，再和corePoolSize或maxPoolSize比较，小于则继续下面的代码，进行新增线程； - （2）新增线程Worker
Worker w = null;
try {
//新增Worker
w = new Worker(firstTask);
//Workder构造方法如下：
Worker(Runnable firstTask) {
setState(-1); // inhibit interrupts until runWorker
this.firstTask = firstTask;
this.thread = getThreadFactory().newThread(this);
}
可以看出Worker实例化的时候，主要做了2件事情：
（1）把任务存在了firstTask变量里；
（2）内部变量thread实例化。细看下以下代码：
this.thread = getThreadFactory().newThread(this);
注意到this？？？那说明Worker肯定implement Runnable啦？
那，，，肯定要好好看下重写的run方法了。
接下去会发现直接调用了ThreadPoolExecutor#runWorker
既然这样了，那继续看下runWoker到底做了些什么？
final void runWorker(Worker w) {
Thread wt = Thread.currentThread();
//获取提交的任务
Runnable task = w.firstTask;
w.firstTask = null;
w.unlock(); // allow interrupts
boolean completedAbruptly = true;
try {
//重点：循环，要不取new Worker的任务，要不取getTask返回的任务
while (task != null || (task = getTask()) != null) {
w.lock();
if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
(Thread.interrupted() &&
runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
!wt.isInterrupted())
wt.interrupt();
try {
beforeExecute(wt, task);
Throwable thrown = null;
try {
// 重点：执行任务
task.run();
} catch (RuntimeException x) {
thrown = x; throw x;
} catch (Error x) {
thrown = x; throw x;
} catch (Throwable x) {
thrown = x; throw new Error(x);
} finally {
afterExecute(task, thrown);
}
} finally {
task = null;
w.completedTasks++;
w.unlock();
}
}
completedAbruptly = false;
} finally {
processWorkerExit(w, completedAbruptly);
}
}
其实到这里： 我么可以看出Worker重新了run，其实就是一个循环，不断地取任务出来，然后执行任务。
那继续看getTask方法，看从哪不断地取任务吧>>>>>>>
简直了，果然就是从队列里啊。那按理，提交的任务如果线程池满了，应该会进入到这个队列的哦。
其实到这里，我们还需要探索一个问题，既然Worker是实现了Runnable ，那什么时候，会调用Worker#run
真相其实上述代码已经贴出来啦，就是在addWorker -> new Worker 之后 。