线程池ThreadPoolExecutor底层原理源码分析-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了线程池ThreadPoolExecutor底层原理源码分析。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

线程池执行任务的具体流程是怎样的？

ThreadPoolExecutor中提供了两种执行任务的方法：

void execute(Runnable command)
Future<?> submit(Runnable task)

实际上submit中最终还是调用的execute()方法，只不过会返回⼀个Future对象，用来获取任务执行结果：
execute(Runnable command)方法执行时会分为三步：
线程池ThreadPoolExecutor底层原理源码分析注意：提交⼀个Runnable时，不管当前线程池中的线程是否空闲，只要数量小于核心线程数就会创建新线程。
注意：ThreadPoolExecutor相当于是非公平的，比如队列满了之后提交的Runnable可能会比正在排队的Runnable先执行。

线程池的五种状态是如何流转的？

RUNNING

会接收新任务并且会处理队列中的任务

SHUTDOWN

不会接收新任务并且会处理队列中的任务

STOP

不会接收新任务并且不会处理队列中的任务，并且会中断在处理的任务（注意：⼀个任务能不能被中断得看任务本身）

TIDYING

所有任务都终止了，线程池中也没有线程了，这样线程池的状态就会转为TIDYING，⼀旦达到此状态，就会调用线程池的terminated()

TERMINATED

terminated()执行完之后就会转变为TERMINATED

这五种状态并不能任意转换，只会有以下几种转换情况

RUNNING -> SHUTDOWN：手动调用shutdown()触发，或者线程池对象GC时会调用finalize()从而调用shutdown()
(RUNNING or SHUTDOWN) ->STOP：调用shutdownNow()触发，如果先调shutdown()紧着调 shutdownNow()，就会发生SHUTDOWN-> STOP
SHUTDOWN -> TIDYING：队列为空并且线程池中没有线程时自动转换
STOP -> TIDYING：线程池中没有线程时自动转换（队列中可能还有任务）
TIDYING ->TERMINATED：terminated()执行完后就会自动转换

线程池中的线程是如何关闭的？

Thread类提供了⼀个stop()，但是标记了@Deprecated，为什么不推荐用stop()方法来停掉线程呢？
因为stop()方法太粗暴了，⼀旦调用了stop()，就会直接停掉线程，但是调用的时候根本不知道线程刚刚在做什么，任务做到哪⼀步了，这是很危险的。
这⾥强调⼀点，stop()会释放线程占用的synchronized锁（不会自动释放ReentrantLock锁，这也是不建议用stop()的⼀个因素）。
所以，我们建议通过自定义⼀个变量，或者通过中断来停掉⼀个线程

线程池为什么⼀定得是阻塞队列？

而线程池中的线程在运行过程中，执行完创建线程时绑定的第⼀个任务后，就会不断的从队列中获取任务并执行，那么如果队列中没有任务了，线程为了不自然消亡，就会阻塞在获取队列任务时，等着队列中有任务过来就会拿到任务从e去执行任务。
通过这种方法能最终确保，线程池中能保留指定个数的核心线程数
线程池ThreadPoolExecutor底层原理源码分析

某个线程在从队列获取任务时，会判断是否使用超时阻塞获取，我们可以认为非核心线程会poll()，核心线程会take()，非核心线程超过时间还没获取到任务后面就会自然消亡了。

线程发生异常，会被移出线程池吗？

答案是会的，那有没有可能核心线程数在执行任务时都出错了，导致所有核心线程都被移出了线程池？
线程池ThreadPoolExecutor底层原理源码分析在源码中，当执行任务时出现异常时，最终会执行processWorkerExit()，执行完这个方法后，当前线程也就自然消亡了，但是！processWorkerExit()方法中会额外再新增⼀个线程，这样就能维持住固定的核心线程数。

Tomcat是如何自定义线程池的？

Tomcat中用的线程池为org.apache.tomcat.util.threads.ThreadPoolExecutor，注意类名和JUC下的⼀样，但是包名不⼀样。
Tomcat会创建这个线程池：
线程池ThreadPoolExecutor底层原理源码分析
注入传入的队列为TaskQueue，它的入队逻辑为：

特殊在：

入队时，如果线程池的线程个数等于最大线程池数才入队
入队时，如果线程池的线程个数小于最大线程池数，会返回false，表示入队失败

这样就控制了，Tomcat的这个线程池，在提交任务时：

仍然会先判断线程个数是否小于核心线程数，如果小于则创建线程
如果等于核心线程数，会入队，但是线程个数小于最大线程数会入队失败，从而会去创建线程

所以随着任务的提交，会优先创建线程，直到线程个数等于最大线程数才会入队。
当然其中有⼀个比较细的逻辑是：在提交任务时，如果正在处理的任务数小于线程池中的线程个数，那么也会直接入队，而不会去创建线程，也就是上面源码中getSubmittedCount的作用。

线程池的核心线程数、最大线程数该如何设置？我们都知道，线程池中有两个非常重要的参数：

corePoolSize：核心线程数，表示线程池中的常驻线程的个数
maximumPoolSize：最大线程数，表示线程池中能开辟的最大线程个数

那这两个参数该如何设置呢？
我们对线程池负责执行的任务分为三种情况：

CPU密集型任务，比如找出1-1000000中的素数
IO密集型任务，比如文件IO、⽹络IO
混合型任务

CPU密集型任务的特点时，线程在执行任务时会⼀直利用CPU，所以对于这种情况，就尽可能避免发生线程上下文切换。
线程在执行IO型任务时，可能大部分时间都阻塞在IO上，假如现在有10个CPU，如果我们只设置了10个线程来执行IO型任务，那么很有可能这10个线程都阻塞在了IO上，这样这10个CPU就都没活⼲了，所以，对于IO型任务，我们通常会设置线程数为：2*CPU核心数

总结，我们在工作中，对于：文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-456187.html

CPU密集型任务：CPU核心数+1，这样既能充分利用CPU，也不⾄于有太多的上下文切换成本
IO型任务：建议压测，或者先用公式计算出⼀个理论值（理论值通常都比较小）
对于核心业务（访问频率高），可以把核心线程数设置为我们压测出来的结果，最大线程数可以等
于核心线程数，或者大⼀点点，比如我们压测时可能会发现500个线程最佳，但是600个线程时也还行，此时600就可以为最大线程数
对于非核心业务（访问频率不高），核心线程数可以比较小，避免操作系统去维护不必要的线程，最大线程数可以设置为我们计算或压测出来的结果

到了这里，关于线程池ThreadPoolExecutor底层原理源码分析的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！