线程池

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一、基本架构

1、Executor
它是"执行者"接口，它是来执行任务的。准确的说，Executor提供了execute()接口来执行已提交的 Runnable 任务的对象。Executor存在的目的是提供一种将"任务提交"与"任务如何运行"分离开来的机制。
只有一个接口：void execute(Runnable command)
2、ExecutorService
ExecutorService继承于Executor。它是"执行者服务"接口，它是为"执行者接口Executor"服务而存在的；准确的话，ExecutorService提供了"将任务提交给执行者的接口(submit方法)"，"让执行者执行任务(invokeAll, invokeAny方法)"的接口等等。
3、AbstractExecutorService
是一个抽象类，它实现了ExecutorService接口，存在的目的是为ExecutorService中的函数接口提供了默认实现。
4、ThreadPoolExecutor
"线程池"。它继承于AbstractExecutorService抽象类。
5、Executors
静态工厂类。它通过静态工厂方法返回ExecutorService、ScheduledExecutorService、ThreadFactory 和 Callable 等类的对象。

二、ThreadPoolExecutor
线程池的理解：存放一定数量线程的一个线程集合。线程池允许多个线程同时执行，允许同时运行的线程数量就是线程池的容量；当添加的到线程池中的线程超过它的容量时，会有一部分线程阻塞等待。
线程池会通过相应的调度策略和拒绝策略，对添加到线程池中的线程进行管理。

 1 // 阻塞队列。当线程池中的线程数超过它的容量的时候，线程会进入阻塞队列进行阻塞等待。
 2 private final BlockingQueue<Runnable> workQueue;
 3 // 互斥锁，通过mainLock实现了对线程池的互斥访问。
 4 private final ReentrantLock mainLock = new ReentrantLock();
 5 // 线程集合。一个Worker对应一个线程。线程池通过它实现了"允许多个线程同时运行"。
 6 private final HashSet<Worker> workers = new HashSet<Worker>();
 7 // “终止条件”，与“mainLock”绑定。
 8 private final Condition termination = mainLock.newCondition();
 9 // 线程池中线程数量曾经达到过的最大值。
10 private int largestPoolSize;
11 // 已完成任务数量
12 private long completedTaskCount;
13 // ThreadFactory对象，用于创建线程。
14 private volatile ThreadFactory threadFactory;
15 // 拒绝策略的处理句柄。"当某任务添加到线程池中，而线程池拒绝该任务时，线程池会通过handler进行相应的处理"
16 private volatile RejectedExecutionHandler handler;
17 // 当线程池处于空闲状态的时候，超过keepAliveTime时间之后，空闲的线程会被终止。
18 private volatile long keepAliveTime;
19 // 默认false：核心线程闲置的时候仍然保持存活。true：用keepAliveTime进行超时。
20 private volatile boolean allowCoreThreadTimeOut;
21 // 核心池大小
22 private volatile int corePoolSize;
23 // 最大池大小
24 private volatile int maximumPoolSize;

三、线程池的执行原理：
1）如果"线程池中任务数量" < "核心池大小"时，即线程池中少于corePoolSize个任务；此时就新建一个线程，并将该任务添加到线程中进行执行。
2）如果"线程池中任务数量" >= "核心池大小"，并且"线程池是允许状态"；此时，则将任务添加到阻塞队列中阻塞等待。在该情况下，会再次确认"线程池的状态"，如果"第2次读到的线程池状态"和"第1次读到的线程池状态"不同，则从阻塞队列中删除该任务。
3）非以上两种情况。在这种情况下，尝试新建一个线程，并将该任务添加到线程中进行执行。如果执行失败，则通过reject()拒绝该任务。

四、线程池的5种状态：
ctl是一个AtomicInteger类型的原子对象。ctl记录了"线程池中的任务数量"和"线程池状态"2个信息。
ctl共包括32位。其中，高3位表示"线程池状态"，低29位表示"线程池中的任务数量"。
RUNNING（111）：能够接收和处理任务，线程池一旦被创建就处于RUNNING状态。
SHUTDOWN（000）：不接收新任务，可处理已添加的任务。调用线程池的shutdown()接口时，线程池由RUNNING -> SHUTDOWN。
STOP（001）：不接收新任务，不处理已添加的任务，并且会中断正在处理的任务。调用线程池的shutdownNow()接口时，线程池由(RUNNING or SHUTDOWN ) -> STOP。
TIDYING（010）：当所有的任务已终止，ctl记录的"任务数量"为0，线程池会变为TIDYING状态。当线程池变为TIDYING状态时，会执行钩子函数terminated()。terminated()在ThreadPoolExecutor类中是空的，
若用户想在线程池变为TIDYING时，进行相应的处理；可以通过重载terminated()函数来实现。
TERMINATED（011）：线程池彻底终止，就变成TERMINATED状态。线程池处在TIDYING状态时，执行完terminated()之后，就会由 TIDYING -> TERMINATED。

五、拒绝策略
线程池的拒绝策略，是指当任务添加到线程池中被拒绝，而采取的处理措施。
当任务添加到线程池中之所以被拒绝，可能是由于：第一，线程池异常关闭。第二，任务数量超过线程池的最大限制。
线程池共包括4种拒绝策略：
AbortPolicy（默认） -- 当任务添加到线程池中被拒绝时，它将抛出 RejectedExecutionException 异常。
CallerRunsPolicy -- 当任务添加到线程池中被拒绝时，会在线程池当前正在运行的Thread线程池中处理被拒绝的任务。
DiscardOldestPolicy -- 当任务添加到线程池中被拒绝时，线程池会放弃等待队列中最旧的未处理任务，然后将被拒绝的任务添加到等待队列中。
DiscardPolicy -- 当任务添加到线程池中被拒绝时，线程池将丢弃被拒绝的任务。

线程池

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原文地址：https://www.cnblogs.com/raynnie/p/10844242.html