Java线程池---ThreadPoolExecutor解析

ThreadPoolExecutor属性介绍

在ThreadPoolExecutor中的ctl变量中已经解释了线程池中ctl变量中，高3位代表线程池当前的状态，而低28位表示线程池中线程的总数。

ThreadPoolExecutor执行任务

而了解了线程池ctl变量的意义后，在线程池中，会调用execute函数来执行任务，在execute函数解析中，可以看到线程池在有任务需要被执行的时候会判断：

1. 核心线程未达到corePoolSize的时候，会将被执行的任务作为firstTask，并且新起Worker创建Thread执行任务。
2. 如果超过了核心线程，则会判断当前线程池是否正处于Running状态，如果处于的话，那么则将Task插入到队列中
3. 如果插入队列成功的话，那么会重新再检查一次当前状态，如果当前状态在其他线程改成了非Running的话，那么则需要从队列中把刚加入的Task remove掉，如果从队列Remove成功了，那么就会执行Reject拒绝策略。
4. 如果remove失败，或者处于Running状态的话，那么就会判断，当前的Worker是否为0，如果为0的话，那么就会以非核心线程的方式，去执行这个Task
5. 如果当前线程没有处于Running状态，或者插入队列失败的话，那么就会尝试以当前Task作为firstTask，非核心线程的方式添加Worker执行这个任务，如果添加Worker失败了的话，那么就会执行Reject策略。

ThreadPoolExecutor添加线程

而在AddWorker方法中，会返回是否成功创建Worker

1. 判断线程池当前状态，如果比SHUTDOWN状态要大的话，那么直接返回false，如果是SHUTDOWN的话，那么只会判断当前任务队列中是否还有任务，而新添加的任务则不会管，如果队列中还有任务的话，那么就会在线程池停止运行前，将队列中剩余的任务执行完。
2. 检查当前WorkerCount是否合法，如果不合法，即判断是否是核心线程，如果是的话，那么判断WorkerCount是否大于corePoolSize，如果不是核心线程的话，那么则判断WorkerCount是否大于maximumPoolSize，如果不合法的话，那么直接返回false。
3. 如果满足了线程池大小要求，那么就会尝试通过CAS操作增加WorkerCount，如果CAS操作失败了的话，那么就重新检查当前线程池状态。
4. 如果CAS增加线程总数成功的话，那么就会创建一个Worker对象，然后再检查一次线程池当前状态，如果当前状态大于SHUTDOWN，或者是SHUTDOWN但是firstTask不为空的时候，才会调用decrementWorkerCount减少WorkerCount，并且返回false。
5. 如果正常运转的话，那么就会将新创建的Worker添加到WorkerSet中，并且启动Thread，返回true。

ThreadPoolExecutor中各个线程处理任务

在线程启动后，会执行runWorker方法，会循环获取Task，然后执行Task中的run方法。

1. 首先设置completedAbruptly为true，表示Worker在执行任务的时候异常退出了。后面如果任务全部执行完了，没有异常的话，那么就会将completedAbruptly设置成false。
2. 判断firstTask是否存在，如果存在则执行，如果不存在的话，那么则获取任务队列中的Task，然后准备开始执行
3. 在执行之前会调用beforeExecute来告知子类，任务即将被开始执行
4. 接着执行任务，无论执行任务的过程中，是否出现异常，都会执行afterExecute方法告知子类，任务执行完毕，而在该方法中，如果出现异常，则会将异常通过参数的方式，告知子类，在执行该任务的过程中，发生了某个异常。一旦出现异常，线程会立马终止。
5. 如果所有任务执行完后，没有出现异常，则会将completedAbruptly设置成false

ThreadPoolExecutor中Worker任务处理完成后退出

在Worker执行完所有任务或者在执行任务的时候发生了异常，会处理工作线程退出，来判断在当前Worker执行完任务之后，是否还需要再重新启动一个新的Worker来处理新任务。

1. 判断是否是异常中断，如果是异常中断的话，则需要将WorkerCount减一
2. 将Worker从WorkerSet中移除
3. 调用tryTerminate，尝试终止线程池
4. 判断线程池当前状态是否小于STOP，如果是的话，那么则判断是否是异常终止的，如果是异常终止的Worker，则直接调用addWorker，看是否还需要添加新的Worker去处理剩余的Task
5. 如果不是异常终止的，那么则判断当前还需要多少个Worker来处理任务，如果当前的Worker总数超过了最少要的Worker总数的话，就直接返回了，因为有足够多的Worker可以处理Task，如果Worker不够的话，那么就调用addWorker尝试添加新的Worker去处理任务。

ThreadPoolExecutor退出

终止线程池的方法有两个ShutDown以及ShutDownNow，调用完之后，线程池就开始进入关闭的状态了。