没有分析过线程池源码 ，谁给你勇气去面试

作者：若丨寒 https://www.jianshu.com/p/bc978c220da6

前言

线程池源码也是面试经常被提问到的点，我会将全局源码做一分析，然后告诉你面试考啥，怎么答。

为什么要用线程池?

简洁的答两点就行。

1. 降低系统资源消耗。
2. 提高线程可控性。

如何创建使用线程池?

JDK8提供了五种创建线程池的方法：

1.创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。

2.(JDK8新增)会根据所需的并发数来动态创建和关闭线程。能够合理的使用CPU进行对任务进行并发操作，所以适合使用在很耗时的任务。

注意返回的是ForkJoinPool对象。

什么是ForkJoinPool：

使用一个无限队列来保存需要执行的任务，可以传入线程的数量；不传入，则默认使用当前计算机中可用的cpu数量；使用分治法来解决问题，使用fork()和join()来进行调用。

3.创建一个可缓存的线程池,可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。

4.创建一个单线程的线程池。

5.创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

上层源码结构分析

Executor结构:

Executor

一个运行新任务的简单接口

ExecutorService

扩展了Executor接口。添加了一些用来管理执行器生命周期和任务生命周期的方法

AbstractExecutorService

对ExecutorService接口的抽象类实现。不是我们分析的重点。

ThreadPoolExecutor

Java线程池的核心实现。

ThreadPoolExecutor源码分析

属性解释

值的注意的是状态值越大线程越不活跃。

线程池状态的转换模型：

构造器

在向线程池提交任务时，会通过两个方法：execute和submit。

本文着重讲解execute方法。submit方法放在下次和Future、Callable一起分析。

execute方法:

总结一下它的工作流程：

1. 当workerCount < corePoolSize，创建线程执行任务。
2. 当workerCount >= corePoolSize&&阻塞队列workQueue未满，把新的任务放入阻塞队列。
3. 当workQueue已满，并且workerCount >= corePoolSize，并且workerCount < maximumPoolSize，创建线程执行任务。
4. 当workQueue已满，workerCount >= maximumPoolSize，采取拒绝策略,默认拒绝策略是直接抛异常。

通过上面的execute方法可以看到，最主要的逻辑还是在addWorker方法中实现的，那我们就看下这个方法：

addWorker方法

主要工作是在线程池中创建一个新的线程并执行

参数定义：

• firstTask the task the new thread should run first (or null if none). (指定新增线程执行的第一个任务或者不执行任务)
• core if true use corePoolSize as bound, else maximumPoolSize.(core如果为true则使用corePoolSize绑定，否则为maximumPoolSize。 （此处使用布尔指示符而不是值，以确保在检查其他状态后读取新值）。)

为什么需要持有mainLock？

因为workers是HashSet类型的，不能保证线程安全。

那w = new Worker(firstTask);如何理解呢

Worker.java

可以看到它继承了AQS并发框架还实现了Runnable。证明它还是一个线程任务类。那我们调用t.start()事实上就是调用了该类重写的run方法。

Worker为什么不使用ReentrantLock来实现呢？

tryAcquire方法它是不允许重入的，而ReentrantLock是允许重入的。对于线程来说，如果线程正在执行是不允许其它锁重入进来的。

线程只需要两个状态，一个是独占锁，表明正在执行任务；一个是不加锁，表明是空闲状态。

run方法又调用了runWorker方法：

总结一下runWorker方法的执行过程：

1、while循环中，不断地通过getTask()方法从workerQueue中获取任务

2、如果线程池正在停止，则中断线程。否则调用3.

3、调用task.run()执行任务；

4、如果task为null则跳出循环，执行processWorkerExit()方法，销毁线程workers.remove(w);

这个流程图非常经典：

除此之外，ThreadPoolExector还提供了tryAcquire、tryRelease、shutdown、shutdownNow、tryTerminate、等涉及的一系列线程状态更改的方法有兴趣可以自己研究。大体思路是一样的，这里不做介绍。

Worker为什么不使用ReentrantLock来实现呢？

tryAcquire方法它是不允许重入的，而ReentrantLock是允许重入的。对于线程来说，如果线程正在执行是不允许其它锁重入进来的。

线程只需要两个状态，一个是独占锁，表明正在执行任务；一个是不加锁，表明是空闲状态。

在runWorker方法中，为什么要在执行任务的时候对每个工作线程都加锁呢？

shutdown方法与getTask方法存在竞态条件.(这里不做深入，建议自己深入研究，对它比较熟悉的面试官一般会问)

高频考点

1. 创建线程池的五个方法。
2. 线程池的五个状态
3. execute执行过程。
4. runWorker执行过程。(把两个流程图记下，理解后说个大该就行。)
5. 比较深入的问题就是我在文中插入的问题。
6. …期望大家能在评论区补充。

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