Java中线程池的内部原理分析

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先看一下ThreadPoolExecutor类的execute方法：

public void execute(Runnable command) {
    if (command == null)
        throw new NullPointerException();
    //获取clt，clt记录着线程池状态和运行线程数。
    int c = ctl.get();
    //运行线程数小于核心线程数时，创建线程放入线程池中，并且运行当前任务。
    if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
        if (addWorker(command, true))
            return;
        //创建线程失败，重新获取clt。
        c = ctl.get();
    }
    //线程池是运行状态并且运行线程大于核心线程数时，把任务放入队列中。
    if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
        int recheck = ctl.get();
        //重新检查线程池不是运行状态时，
        //把任务移除队列，并通过拒绝策略对该任务进行处理。
        if (! isRunning(recheck) && remove(command))
            reject(command);
        //当前运行线程数为0时，创建线程加入线程池中。
        else if (workerCountOf(recheck) == 0)
            addWorker(null, false);
    }
    //运行线程大于核心线程数时并且队列已满时，
    //创建线程放入线程池中，并且运行当前任务。
    else if (!addWorker(command, false))
        //运行线程大于最大线程数时，失败则拒绝该任务
        reject(command);
}

在execute方法中，多次调用的addWorker方法，再看一下这个方法：

private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {
    retry:
    for (;;) {
        //获取clt，clt记录着线程池状态和运行线程数。
        int c = ctl.get();
        //获取线程池的运行状态。
        int rs = runStateOf(c);

        //线程池处于关闭状态，或者当前任务为null
        //或者队列不为空，则直接返回失败。
        if (rs >= SHUTDOWN &&
            ! (rs == SHUTDOWN &&
               firstTask == null &&
               ! workQueue.isEmpty()))
            return false;

        for (;;) {
            //获取线程池中的线程数
            int wc = workerCountOf(c);
            //线程数超过CAPACITY，则返回false；
            //这里的core是addWorker方法的第二个参数，
            //如果为true则根据核心线程数进行比较，
            //如果为false则根据最大线程数进行比较。
            if (wc >= CAPACITY ||
                wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))
                return false;
            //尝试增加线程数，如果成功，则跳出第一个for循环
            if (compareAndIncrementWorkerCount(c))
                break retry;
            //如果增加线程数失败，则重新获取ctl
            c = ctl.get();
            //如果当前的运行状态不等于rs，说明状态已被改变，
            //返回第一个for循环继续执行
            if (runStateOf(c) != rs)
                continue retry;
        }
    }

    boolean workerStarted = false;
    boolean workerAdded = false;
    Worker w = null;
    try {
        //根据当前任务来创建Worker对象
        w = new Worker(firstTask);
        final Thread t = w.thread;
        if (t != null) {
            final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
            mainLock.lock();
            try {
                //获得锁以后，重新检查线程池状态
                int rs = runStateOf(ctl.get());

                if (rs < SHUTDOWN ||
                    (rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) {
                    if (t.isAlive())
                        throw new IllegalThreadStateException();
                    //把刚刚创建的线程加入到线程池中
                    workers.add(w);
                    int s = workers.size();
                    //记录线程池中出现过的最大线程数量
                    if (s > largestPoolSize)
                        largestPoolSize = s;
                    workerAdded = true;
                }
            } finally {
                mainLock.unlock();
            }
            if (workerAdded) {
                //启动线程，开始运行任务
                t.start();
                workerStarted = true;
            }
        }
    } finally {
        if (! workerStarted)
            addWorkerFailed(w);
    }
    return workerStarted;
}

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