死磕 java線程系列之線程池深入解析——構造方法

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注：java源碼分析部分如無特殊說明均基于 java8 版本。

簡介

ThreadPoolExecutor的構造方法是創建線程池的入口，雖然比較簡單，但是信息量很大，由此也能引發一系列的問題，同樣地，這也是面試中經常被問到的問題，下面彤哥只是列舉了一部分關于ThreadPoolExecutor構造方法的問題，如果你都能回答上來，則可以不用看下面的分析了。

問題

（1）ThreadPoolExecutor有幾個構造方法？

（2）ThreadPoolExecutor最長的構造方法有幾個參數？

（3）keepAliveTime是做什么用的？

（7）核心線程會不會超時關閉？能不能超時關閉？

（4）ConcurrentLinkedQueue能不能作為任務隊列的參數？

（5）默認的線程是怎么創建的？

（6）如何實現自己的線程工廠？

（7）拒絕策略有哪些？

（8）默認的拒絕策略是什么？

構造方法

好了，我們直接上代碼。

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
         Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
}

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
         threadFactory, defaultHandler);
}

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          RejectedExecutionHandler handler) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
         Executors.defaultThreadFactory(), handler);
}

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory,
                          RejectedExecutionHandler handler) {
    if (corePoolSize < 0 ||
        maximumPoolSize <= 0 ||
        maximumPoolSize < corePoolSize ||
        keepAliveTime < 0)
        throw new IllegalArgumentException();
    if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
        throw new NullPointerException();
    this.acc = System.getSecurityManager() == null ?
            null :
            AccessController.getContext();
    this.corePoolSize = corePoolSize;
    this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
    this.workQueue = workQueue;
    this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
    this.threadFactory = threadFactory;
    this.handler = handler;
}

ThreadPoolExecutor有四個構造方法，其中前三個最終都是調用最后一個，它有7個參數，分別為corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime、unit、workQueue、threadFactory、handler。

corePoolSize

核心線程數。

當正在運行的線程數小于核心線程數時，來一個任務就創建一個核心線程；

當正在運行的線程數大于或等于核心線程數時，任務來了先不創建線程而是丟到任務隊列中。

maximumPoolSize

最大線程數。

當任務隊列滿了時，本文由公從號“彤哥讀源碼”原創，來一個任務才創建一個非核心線程，但不能超過最大線程數。

keepAliveTime + unit

線程保持空閑時間及單位。

默認情況下，此兩參數僅當正在運行的線程數大于核心線程數時才有效，即只針對非核心線程。

但是，如果allowCoreThreadTimeOut被設置成了true，針對核心線程也有效。

即當任務隊列為空時，線程保持多久才會銷毀，內部主要是通過阻塞隊列帶超時的poll(timeout, unit)方法實現的。

workQueue

任務隊列。

當正在運行的線程數大于或等于核心線程數時，任務來了是先進入任務隊列中的。

這個隊列必須是阻塞隊列，所以像ConcurrentLinkedQueue就不能作為參數，因為它雖然是并發安全的隊列，但是它不是阻塞隊列。

// ConcurrentLinkedQueue并沒有實現BlockingQueue接口
public class ConcurrentLinkedQueue<E> extends AbstractQueue<E>
        implements Queue<E>, java.io.Serializable {
    // ...，本文由公從號“彤哥讀源碼”原創
}

threadFactory

線程工廠。

默認使用的是Executors工具類中的DefaultThreadFactory類，這個類有個缺點，創建的線程的名稱是自動生成的，無法自定義以區分不同的線程池，且它們都是非守護線程。

static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
        private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);
        private final ThreadGroup group;
        private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
        private final String namePrefix;

        DefaultThreadFactory() {
            SecurityManager s = System.getSecurityManager();
            group = (s != null) ? s.getThreadGroup() :
                                  Thread.currentThread().getThreadGroup();
            namePrefix = "pool-" +
                          poolNumber.getAndIncrement() +
                         "-thread-";
        }

        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(group, r,
                                  namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),
                                  0);
            if (t.isDaemon())
                t.setDaemon(false);
            if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)
                t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
            return t;
        }
    }

那怎么自定義一個線程工廠呢？

其實也很簡單，自己實現一個ThreadFactory，然后把名稱和是否是守護進程當作構造方法的參數傳進來就可以了。

有興趣的同學可以參考netty中的默認線程工廠或者google中的線程工廠。

io.netty.util.concurrent.DefaultThreadFactory
com.google.common.util.concurrent.ThreadFactoryBuilder

handler

拒絕策略。

拒絕策略表示當任務隊列滿了且線程數也達到最大了，這時候再新加任務，線程池已經無法承受了，這些新來的任務應該按什么邏輯來處理。

常用的拒絕策略有丟棄當前任務、丟棄最老的任務、拋出異常、調用者自己處理等待。

默認的拒絕策略是拋出異常，即線程池無法承載了，調用者再往里面添加任務會拋出異常。

默認的拒絕策略雖然比較簡單粗暴，但是相對于丟棄任務策略明顯要好很多，最起碼調用者自己可以捕獲這個異常再進行二次處理。

彩蛋

OK，ThreadPoolExecutor的構造方法這塊我們今天進行了深入解析，關于這塊，您還有什么問題呢？歡迎私聊彤哥一起討論。