線程池是如何執(zhí)行的？拒絕策略有哪些？

作者 | 磊哥

來(lái)源 | Java面試真題解析（ID：aimianshi666）

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聊到線程池就一定會(huì)聊到線程池的執(zhí)行流程，也就是當(dāng)有一個(gè)任務(wù)進(jìn)入線程池之后，線程池是如何執(zhí)行的？我們今天就來(lái)聊聊這個(gè)話題。線程池是如何執(zhí)行的？線程池的拒絕策略有哪些？

線程池執(zhí)行流程

想要真正的了解線程池的執(zhí)行流程，就得先從線程池的執(zhí)行方法 execute() 說起，execute() 實(shí)現(xiàn)源碼如下：

public?void?execute(Runnable?command)?{
????if?(command?==?null)
????????throw?new?NullPointerException();
????int?c?=?ctl.get();
????//?當(dāng)前工作的線程數(shù)小于核心線程數(shù)
????if?(workerCountOf(c)?????????//?創(chuàng)建新的線程執(zhí)行此任務(wù)
????????if?(addWorker(command,?true))
????????????return;
????????c?=?ctl.get();
????}
????//?檢查線程池是否處于運(yùn)行狀態(tài)，如果是則把任務(wù)添加到隊(duì)列
????if?(isRunning(c)?&&?workQueue.offer(command))?{
????????int?recheck?=?ctl.get();
????????//?再次檢線程池是否處于運(yùn)行狀態(tài)，防止在第一次校驗(yàn)通過后線程池關(guān)閉
????????//?如果是非運(yùn)行狀態(tài)，則將剛加入隊(duì)列的任務(wù)移除
????????if?(!?isRunning(recheck)?&&?remove(command))
????????????reject(command);
????????//?如果線程池的線程數(shù)為?0?時(shí)（當(dāng)?corePoolSize?設(shè)置為?0?時(shí)會(huì)發(fā)生）
????????else?if?(workerCountOf(recheck)?==?0)
????????????addWorker(null,?false);?//?新建線程執(zhí)行任務(wù)
????}
????//?核心線程都在忙且隊(duì)列都已爆滿，嘗試新啟動(dòng)一個(gè)線程執(zhí)行失敗
????else?if?(!addWorker(command,?false))?
????????//?執(zhí)行拒絕策略
????????reject(command);
}

從上述源碼我們可以看出，當(dāng)任務(wù)來(lái)了之后，線程池的執(zhí)行流程是：先判斷當(dāng)前線程數(shù)是否大于核心線程數(shù)？如果結(jié)果為 false，則新建線程并執(zhí)行任務(wù)；如果結(jié)果為 true，則判斷任務(wù)隊(duì)列是否已滿？如果結(jié)果為 false，則把任務(wù)添加到任務(wù)隊(duì)列中等待線程執(zhí)行，否則則判斷當(dāng)前線程數(shù)量是否超過最大線程數(shù)？如果結(jié)果為 false，則新建線程執(zhí)行此任務(wù)，否則將執(zhí)行線程池的拒絕策略，如下圖所示：

線程池拒絕策略

當(dāng)任務(wù)過多且線程池的任務(wù)隊(duì)列已滿時(shí)，此時(shí)就會(huì)執(zhí)行線程池的拒絕策略，線程池的拒絕策略默認(rèn)有以下 4 種：

1. AbortPolicy：中止策略，線程池會(huì)拋出異常并中止執(zhí)行此任務(wù)；
2. CallerRunsPolicy：把任務(wù)交給添加此任務(wù)的（main）線程來(lái)執(zhí)行；
3. DiscardPolicy：忽略此任務(wù)，忽略最新的一個(gè)任務(wù)；
4. DiscardOldestPolicy：忽略最早的任務(wù)，最先加入隊(duì)列的任務(wù)。

默認(rèn)的拒絕策略為 AbortPolicy 中止策略。

DiscardPolicy拒絕策略

接下來(lái)我們以 DiscardPolicy 忽略此任務(wù)，忽略最新的一個(gè)任務(wù)為例，演示一下拒絕策略的具體使用，實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public?static?void?main(String[]?args)?{
????//?任務(wù)的具體方法
????Runnable?runnable?=?new?Runnable()?{
????????@Override
????????public?void?run()?{
????????????System.out.println("當(dāng)前任務(wù)被執(zhí)行,執(zhí)行時(shí)間:"?+?new?Date()?+
???????????????????????????????"?執(zhí)行線程:"?+?Thread.currentThread().getName());
????????????try?{
????????????????//?等待?1s
????????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
????????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????????e.printStackTrace();
????????????}
????????}
????};
????//?創(chuàng)建線程,線程的任務(wù)隊(duì)列的長(zhǎng)度為?1
????ThreadPoolExecutor?threadPool?=?new?ThreadPoolExecutor(1,?1,
???????????????????????????????????????????????????????????100,?TimeUnit.SECONDS,?new?LinkedBlockingQueue<>(1),
???????????????????????????????????????????????????????????new?ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());
????//?添加并執(zhí)行?4?個(gè)任務(wù)
????threadPool.execute(runnable);
????threadPool.execute(runnable);
????threadPool.execute(runnable);
????threadPool.execute(runnable);
????//?線程池執(zhí)行完任務(wù)，關(guān)閉線程池
????threadPool.shutdown();
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下：從上述執(zhí)行結(jié)果可以看出，給線程池添加了 4 個(gè)任務(wù)，而線程池只執(zhí)行了 2 個(gè)任務(wù)就結(jié)束了，其他兩個(gè)任務(wù)執(zhí)行了拒絕策略 DiscardPolicy 被忽略了，這就是拒絕策略的作用。

AbortPolicy拒絕策略

為了和 DiscardPolicy 拒絕策略對(duì)比，我們來(lái)演示一下 JDK 默認(rèn)的拒絕策略 AbortPolicy 中止策略，線程池會(huì)拋出異常并中止執(zhí)行此任務(wù)，示例代碼如下：

public?static?void?main(String[]?args)?{
????//?任務(wù)的具體方法
????Runnable?runnable?=?new?Runnable()?{
????????@Override
????????public?void?run()?{
????????????System.out.println("當(dāng)前任務(wù)被執(zhí)行,執(zhí)行時(shí)間:"?+?new?Date()?+
???????????????????????????????"?執(zhí)行線程:"?+?Thread.currentThread().getName());
????????????try?{
????????????????//?等待?1s
????????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
????????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????????e.printStackTrace();
????????????}
????????}
????};
????//?創(chuàng)建線程,線程的任務(wù)隊(duì)列的長(zhǎng)度為?1
????ThreadPoolExecutor?threadPool?=?new?ThreadPoolExecutor(1,?1,
???????????????????????????????????????????????????????????100,?TimeUnit.SECONDS,?new?LinkedBlockingQueue<>(1),
???????????????????????????????????????????????????????????new?ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());?//?顯式指定拒絕策略，也可以忽略此設(shè)置，它為默認(rèn)拒絕策略
????//?添加并執(zhí)行?4?個(gè)任務(wù)
????threadPool.execute(runnable);
????threadPool.execute(runnable);
????threadPool.execute(runnable);
????threadPool.execute(runnable);
????//?線程池執(zhí)行完任務(wù)，關(guān)閉線程池
????threadPool.shutdown();
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下：從結(jié)果可以看出，給線程池添加了 4 個(gè)任務(wù)，線程池正常執(zhí)行了 2 個(gè)任務(wù)，其他兩個(gè)任務(wù)執(zhí)行了中止策略，并拋出了拒絕執(zhí)行的異常 RejectedExecutionException。

自定義拒絕策略

當(dāng)然除了 JDK 提供的四種拒絕策略之外，我們還可以實(shí)現(xiàn)通過 new RejectedExecutionHandler，并重寫 rejectedExecution 方法來(lái)實(shí)現(xiàn)自定義拒絕策略，實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public?static?void?main(String[]?args)?{
????//?任務(wù)的具體方法
????Runnable?runnable?=?new?Runnable()?{
????????@Override
????????public?void?run()?{
????????????System.out.println("當(dāng)前任務(wù)被執(zhí)行,執(zhí)行時(shí)間:"?+?new?Date()?+
???????????????????????????????"?執(zhí)行線程:"?+?Thread.currentThread().getName());
????????????try?{
????????????????//?等待?1s
????????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
????????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????????e.printStackTrace();
????????????}
????????}
????};
????//?創(chuàng)建線程,線程的任務(wù)隊(duì)列的長(zhǎng)度為?1
????ThreadPoolExecutor?threadPool?=?new?ThreadPoolExecutor(1,?1,
???????????????????????????????????????????????????????????100,?TimeUnit.SECONDS,?new?LinkedBlockingQueue<>(1),
???????????????????????????????????????????????????????????new?RejectedExecutionHandler()?{
???????????????????????????????????????????????????????????????@Override
???????????????????????????????????????????????????????????????public?void?rejectedExecution(Runnable?r,?ThreadPoolExecutor?executor)?{
???????????????????????????????????????????????????????????????????//?執(zhí)行自定義拒絕策略的相關(guān)操作
???????????????????????????????????????????????????????????????????System.out.println("我是自定義拒絕策略~");
???????????????????????????????????????????????????????????????}
???????????????????????????????????????????????????????????});
????//?添加并執(zhí)行?4?個(gè)任務(wù)
????threadPool.execute(runnable);
????threadPool.execute(runnable);
????threadPool.execute(runnable);
????threadPool.execute(runnable);
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下：

總結(jié)

線程池的執(zhí)行流程有 3 個(gè)重要的判斷點(diǎn)（判斷順序依次往后）：判斷當(dāng)前線程數(shù)和核心線程數(shù)、判斷當(dāng)前任務(wù)隊(duì)列是否已滿、判斷當(dāng)前線程數(shù)是否已達(dá)到最大線程數(shù)。如果經(jīng)過以上 3 個(gè)判斷，得到的結(jié)果都會(huì) true，則會(huì)執(zhí)行線程池的拒絕策略。JDK 提供了 4 種拒絕策略，我們還可以通過 new RejectedExecutionHandler 并重寫 rejectedExecution 方法來(lái)實(shí)現(xiàn)自定義拒絕策略。

是非審之于己，毀譽(yù)聽之于人，得失安之于數(shù)。

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