我們在工作中或多或少都使用過線程池，但是為什么要使用線程池呢?從他的名字中我們就應(yīng)該知道，線程池使用了一種池化技術(shù)，和很多其他池化技術(shù)一樣，都是為了更高效的利用資源，例如鏈接池，內(nèi)存池等等。那么，線程池的工作原理到底是怎樣的呢?

實際上，線程池是一種生產(chǎn)者 - 消費(fèi)者模式，線程池的使用方是生產(chǎn)者，線程池本身是消費(fèi)者。我們可以通過下面的代碼來理解線程池的工作原理。

public class ThreadPoolDemo {

//利用阻塞隊列實現(xiàn)生產(chǎn)者-消費(fèi)者模式

BlockingQueueworkQueue;

//保存內(nèi)部工作線程

Listthreads = new ArrayList<>();

private ThreadPoolDemo(int poolSize, BlockingQueueworkQueue) {

this.workQueue = workQueue;

// 創(chuàng)建工作線程

for (int idx = 0; idx < poolSize; idx++) {

WorkerThread work = new WorkerThread();

work.start();

threads.add(work);

}

}

// 提交任務(wù)

public void execute(Runnable command) throws InterruptedException {

workQueue.put(command);

}

// 工作線程負(fù)責(zé)消費(fèi)任務(wù)，并執(zhí)行任務(wù)

class WorkerThread extends Thread {

public void run() {

//循環(huán)取任務(wù)并執(zhí)行

while (true) {

Runnable task = null;

try {

task = workQueue.take();

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

assert task != null;

task.run();

}

}

}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

BlockingQueueworkQueue =

new LinkedBlockingQueue<>(2);

// 創(chuàng)建線程池

ThreadPoolDemo pool = new ThreadPoolDemo(10, workQueue);

// 提交任務(wù)

pool.execute(()->{

System.out.println("hello world");

});

}

}

通過上面的Demo可見，線程池的創(chuàng)建都是通過ThreadPoolExecutor完成的，來看一下它的構(gòu)造方法。

# -> ThreadPoolExecutor構(gòu)造方法

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,

int maximumPoolSize,

long keepAliveTime,

TimeUnit unit,

BlockingQueueworkQueue) {

this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,

Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);

}

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,

int maximumPoolSize,

long keepAliveTime,

TimeUnit unit,

BlockingQueueworkQueue,

ThreadFactory threadFactory,

RejectedExecutionHandler handler) {

...

this.corePoolSize = corePoolSize;

this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;

this.workQueue = workQueue;

this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);

this.threadFactory = threadFactory;

this.handler = handler;

}

構(gòu)造方法聲明的一系列參數(shù)非常重要，理解了它們線程池的基本原理你就掌握了，我們來看看他們的具體含義：

corePoolSize 核心線程數(shù)，除非設(shè)置核心線程超時(allowCoreThreadTimeOut)，線程一直存活在線程池中，即使線程處于空閑狀態(tài)。

maximumPoolSize 線程池中允許存在的最大線程數(shù)。

workQueue 工作隊列，當(dāng)核心線程都處于繁忙狀態(tài)時，將任務(wù)提交到工作隊列中。如果工作隊列也超過了容量，會去嘗試創(chuàng)建一個非核心線程執(zhí)行任務(wù)。

keepAliveTime 非核心線程處理空閑狀態(tài)的最長時間，超過該值線程則會被回收。

threadFactory 線程工廠類，用于創(chuàng)建線程。

RejectedExecutionHandler 工作隊列飽和策略，比如丟棄、拋出異常等。

線程池創(chuàng)建完成后，可通過execute方法提交任務(wù)，線程池根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)和特定參數(shù)對任務(wù)進(jìn)處理，整體模型如下圖：

在 ThreadPoolDemo 的內(nèi)部，維護(hù)了一個阻塞隊列 workQueue 和一組工作線程，工作線程的個數(shù)由構(gòu)造函數(shù)中的 poolSize 來指定。用戶通過調(diào)用 execute() 方法來提交 Runnable 任務(wù)，execute() 方法的內(nèi)部實現(xiàn)僅僅是將任務(wù)加入到 workQueue 中。ThreadPoolDemo 內(nèi)部維護(hù)的工作線程會消費(fèi) workQueue 中的任務(wù)并執(zhí)行任務(wù)，相關(guān)的代碼就是代碼中的 while 循環(huán)。

以上就是對線程池的工作原理的探究，就整個線程池工作原理而言，其中最重要的還是線程池的飽和策略，用戶通過實現(xiàn)RejectedExecutionHandler接口自定義飽和策略，并通過ThreadPoolExecutor多參的構(gòu)造函數(shù)傳入。也許你看完了本文，對線程池的工作原理理解的還不夠透徹，那么請觀看本站的多線程教程吧，讓你全面掌握多線程相關(guān)知識!