本文最后更新于 2025-03-07，文章超过7天没更新，应该是已完结了~

一、什么是线程池

线程池其实是一种池化的技术的实现，池化技术的核心思想其实就是实现资源的一个复用，避免资源的重复创建和销毁带来的性能开销。在线程池中，线程池可以管理一堆线程，让线程执行完任务之后不会进行销毁，而是继续去处理其它线程已经提交的任务。

线程池的好处:

  • 降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。

  • 提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。

  • 提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统 的稳定性，使用线程池可以进行统一的分配，调优和监控。

二、线程池的构造

Java中主要是通过构建ThreadPoolExecutor来创建线程池的，接下来我们看一下线程池是如何构造出来的。

  • corePoolSize：线程池中用来工作的核心的线程数量。

  • maximumPoolSize：最大线程数，线程池允许创建的最大线程数。

  • keepAliveTime：超出 corePoolSize 后创建的线程（ 非核心线程 ）存活时间或者是所有线程最大存活时间，取决于配置。

  • unit：keepAliveTime 的时间单位。

  • workQueue：任务队列，是一个阻塞队列，当线程数已达到核心线程数，会将任务存储在阻塞队列中。

  • threadFactory ：线程池内部创建线程所用的工厂。

  • handler：拒绝策略；当队列已满并且线程数量达到最大线程数量时，会调用该方法处理该任务。

线程池的构造其实很简单，就是传入一堆参数，然后进行简单的赋值操作。

三、线程池的运行原理

说完线程池的核心构造参数的意思，接下来就来画图讲解这些参数在线程池中是如何工作的。

线程池刚创建出来是什么样子呢，如下图

不错，刚创建出来的线程池中只有一个构造时传入的阻塞队列而已，此时里面并没有的任何线程，但是如果你想要在执行之前已经创建好核心线程数，可以调用prestartAllCoreThreads方法来实现，默认是没有线程的。

当有线程通过execute方法提交了一个任务，会发生什么呢？

提交任务的时候，其实会去进行任务的处理

首先会去判断当前线程池的线程数是否小于核心线程数，也就是线程池构造时传入的参数corePoolSize。

如果小于，那么就直接通过ThreadFactory创建一个线程来执行这个任务，如图

当任务执行完之后，线程不会退出，而是会去从阻塞队列中获取任务，如下图

接下来如果又提交了一个任务，也会按照上述的步骤，去判断是否小于核心线程数，如果小于，还是会创建线程来执行任务，执行完之后也会从阻塞队列中获取任务。这里有个细节，就是提交任务的时候，就算有线程池里的线程从阻塞队列中获取不到任务，如果线程池里的线程数还是小于核心线程数，那么依然会继续创建线程，而不是复用已有的线程。

如果线程池里的线程数不再小于核心线程数呢？那么此时就会尝试将任务放入阻塞队列中，入队成功之后，如图

这样在阻塞的线程就可以获取到任务了。

但是，随着任务越来越多，队列已经满了，任务放入失败了，那怎么办呢？

此时就会判断当前线程池里的线程数是否小于最大线程数，也就是入参时的maximumPoolSize参数

如果小于最大线程数，那么也会创建非核心线程来执行提交的任务，如图

所以，从这里可以发现，就算队列中有任务，新创建的线程（非核心线程）还是优先处理这个提交的任务，而不是从队列中获取已有的任务执行，从这可以看出，先提交的任务不一定先执行。

但是不幸的事发生了，线程数已经达到了最大线程数量，那么此时会怎么办呢？

此时就会执行拒绝策略，也就是构造线程池的时候，传入的RejectedExecutionHandler对象，来处理这个任务。

RejectedExecutionHandler的实现JDK自带的默认有4种

  • AbortPolicy：丢弃任务，抛出运行时异常

  • CallerRunsPolicy：由提交任务的线程来执行任务

  • DiscardPolicy：丢弃这个任务，但是不抛异常

  • DiscardOldestPolicy：从队列中剔除最先进入队列的任务，然后再次提交任务

线程池创建的时候，如果不指定拒绝策略就默认是AbortPolicy策略。当然，你也可以自己实现RejectedExecutionHandler接口，比如将任务存在数据库或者缓存中，这样就数据库或者缓存中获取到被拒绝掉的任务了。

到这里，我们发现，线程池构造的几个参数corePoolSize、maximumPoolSize、workQueue、threadFactory、handler我们都在上述的执行过程中讲到了，那么还差两个参数keepAliveTime和unit(unit是keepAliveTime的时间单位)没讲到，所以keepAliveTime是如何起到作用的呢，这个问题留到后面分析。

说完整个执行的流程，接下来看看execute方法代码是如何实现的。

  • workerCountOf(c)<corePoolSize:这行代码就是判断是否小于核心线程数，是的话就通过addWorker方法，addWorker就是添加线程来执行任务。

  • workQueue.offer(command)：这行代码就表示尝试往阻塞队列中添加任务

  • 添加失败之后就会再次调用addWorker方法尝试添加非核心线程来执行任务

  • 如果还是添加非核心线程失败了，那么就会调用reject(command)来拒绝这个任务。

最后再来另画一张图总结execute执行流程