面試?yán)蠍?ài)問(wèn)的線程池，一把梭哈！
低并發(fā)編程，周一很頹廢，周四很硬核
閃客：沒(méi)問(wèn)題，這個(gè)我擅長(zhǎng)，咱們從一個(gè)最簡(jiǎn)單的情況開(kāi)始，假設(shè)有一段代碼，你希望異步執(zhí)行它，是不是要寫(xiě)出這樣的代碼？
new?Thread(r).start();
閃客：這種寫(xiě)法當(dāng)然可以完成功能，可是你這樣寫(xiě)，老王這樣寫(xiě)，老張也這樣寫(xiě)，程序中到處都是這樣創(chuàng)建線程的方法，能不能寫(xiě)一個(gè)統(tǒng)一的工具類(lèi)讓大家調(diào)用呢？
小宇：可以的，感覺(jué)有一個(gè)統(tǒng)一的工具類(lèi)，更優(yōu)雅一些。
閃客：那如果讓你來(lái)設(shè)計(jì)這個(gè)工具類(lèi)，你會(huì)怎么寫(xiě)呢？我先給你定一個(gè)接口，你來(lái)實(shí)現(xiàn)。
public?interface?Executor?{
????public?void?execute(Runnable?r);
}
閃客：STOP！小宇呀，你現(xiàn)在深受面試手冊(cè)的毒害，你先把這些全部的概念忘掉，就說(shuō)讓你寫(xiě)一個(gè)最簡(jiǎn)單的工具類(lèi)，第一反應(yīng)，你會(huì)怎么寫(xiě)？
第一版
小宇：那我可能會(huì)這樣
//?新線程：直接創(chuàng)建一個(gè)新線程運(yùn)行
class?FlashExecutor?implements?Executor?{
????public?void?execute(Runnable?r)?{
????????new?Thread(r).start();
????}
}
小宇：啊，我這個(gè)會(huì)不會(huì)太 low 了呀，我還以為你會(huì)罵我呢。
怎么會(huì)， Doug Lea 大神在 JDK 源碼注釋中給出的就是這樣的例子，這是最根本的功能。你在這個(gè)基礎(chǔ)上，嘗試著優(yōu)化一下？
第二版
小宇：還能怎么優(yōu)化呢？這不已經(jīng)用一個(gè)工具類(lèi)實(shí)現(xiàn)了異步執(zhí)行了嘛！
閃客：我問(wèn)你一個(gè)問(wèn)題，假如有 10000 個(gè)人都調(diào)用這個(gè)工具類(lèi)提交任務(wù)，那就會(huì)創(chuàng)建 10000 個(gè)線程來(lái)執(zhí)行，這肯定不合適吧！能不能控制一下線程的數(shù)量呢？
小宇：這不難，我可以把這個(gè)任務(wù) r 丟到一個(gè) tasks 隊(duì)列中，然后只啟動(dòng)一個(gè)線程，就叫它 Worker 線程吧，不斷從 tasks 隊(duì)列中取任務(wù)，執(zhí)行任務(wù)。這樣無(wú)論調(diào)用者調(diào)用多少次，永遠(yuǎn)就只有一個(gè) Worker 線程在運(yùn)行，像這樣。
閃客：太棒了，這個(gè)設(shè)計(jì)有了三個(gè)重大的意義：
1. 控制了線程數(shù)量。
2. 隊(duì)列不但起到了緩沖的作用，還將任務(wù)的提交與執(zhí)行解耦了。
3. 最重要的一點(diǎn)是，解決了每次重復(fù)創(chuàng)建和銷(xiāo)毀線程帶來(lái)的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)。
小宇：哇真的么，這么小的改動(dòng)有這么多意義呀。
閃客：那當(dāng)然，不過(guò)只有一個(gè)后臺(tái)的工作線程 Worker 會(huì)不會(huì)少了點(diǎn)？還有如果這個(gè) tasks 隊(duì)列滿(mǎn)了怎么辦呢？
第三版
小宇：哦，的確，只有一個(gè)線程在某些場(chǎng)景下是很吃力的，那我把 Worker 線程的數(shù)量增加？
閃客：沒(méi)錯(cuò)，Worker 線程的數(shù)量要增加，但是具體數(shù)量要讓使用者決定，調(diào)用時(shí)傳入，就叫核心線程數(shù) corePoolSize?吧。
小宇：好的，那我這樣設(shè)計(jì)。
1. 初始化線程池時(shí)，直接啟動(dòng) corePoolSize 個(gè)工作線程 Worker 先跑著。
2. 這些 Worker 就是死循環(huán)從隊(duì)列里取任務(wù)然后執(zhí)行。
3. execute 方法仍然是直接把任務(wù)放到隊(duì)列，但隊(duì)列滿(mǎn)了之后直接拋棄
閃客：太完美了，獎(jiǎng)勵(lì)你一塊費(fèi)列羅吧。
小宇：哈哈謝謝，那我先吃一會(huì)兒哈。?
閃客：好，你邊吃我邊說(shuō)。現(xiàn)在我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)至少不那么丑陋的線程池了，但還有幾處小瑕疵，比如初始化的時(shí)候，就創(chuàng)建了一堆 Worker 線程在那空跑著，假如此時(shí)并沒(méi)有異步任務(wù)提交過(guò)來(lái)執(zhí)行，這就有點(diǎn)浪費(fèi)了。
小宇：哦好像是誒！
閃客：還有，你這隊(duì)列一滿(mǎn)，就直接把新任務(wù)丟棄了，這樣有些粗暴，能不能讓調(diào)用者自己決定該怎么處理呢？
小宇：哎呀，想不到我這么溫柔的妹紙居然寫(xiě)出了這么粗暴的代碼。
閃客：額，你先把費(fèi)列羅咽下去吧。
第四版
小宇：我吃完了，現(xiàn)在腦子有點(diǎn)不夠用了，得先消化消化食物，要不你幫我分析分析吧。
閃客：好的，現(xiàn)在我們做出如下改進(jìn)。
1. 按需創(chuàng)建Worker：剛初始化線程池時(shí)，不再立刻創(chuàng)建 corePoolSize 個(gè)工作線程，而是等待調(diào)用者不斷提交任務(wù)的過(guò)程中，逐漸把工作線程 Worker 創(chuàng)建出來(lái)，等數(shù)量達(dá)到 corePoolSize 時(shí)就停止，把任務(wù)直接丟到隊(duì)列里。那就必然要用一個(gè)屬性記錄已經(jīng)創(chuàng)建出來(lái)的工作線程數(shù)量，就叫 workCount 吧。
2. 加拒絕策略：實(shí)現(xiàn)上就是增加一個(gè)入?yún)ⅲ?lèi)型是一個(gè)接口 RejectedExecutionHandler，由調(diào)用者決定實(shí)現(xiàn)類(lèi)，以便在任務(wù)提交失敗后執(zhí)行 rejectedExecution 方法。
3. 增加線程工廠：實(shí)現(xiàn)上就是增加一個(gè)入?yún)ⅲ?lèi)型是一個(gè)接口 ThreadFactory，增加工作線程時(shí)不再直接 new 線程，而是調(diào)用這個(gè)由調(diào)用者傳入的 ThreadFactory 實(shí)現(xiàn)類(lèi)的 newThread 方法。
就像下面這樣。
彈性思維
第五版
第五版
1. 開(kāi)始的時(shí)候和上一版一樣，當(dāng) workCount < corePoolSize 時(shí)，通過(guò)創(chuàng)建新的 Worker 來(lái)執(zhí)行任務(wù)。
2. 當(dāng) workCount >= corePoolSize 就停止創(chuàng)建新線程，把任務(wù)直接丟到隊(duì)列里。
3. 但當(dāng)隊(duì)列已滿(mǎn)且仍然 workCount < maximumPoolSize 時(shí)，不再直接走拒絕策略，而是創(chuàng)建非核心線程，直到 workCount = maximumPoolSize，再走拒絕策略。
總結(jié)
總結(jié)
public?FlashExecutor(
????????int?corePoolSize,
????????int?maximumPoolSize,
????????long?keepAliveTime,
????????TimeUnit?unit,
????????BlockingQueue?workQueue, ?
????????ThreadFactory?threadFactory,
????????RejectedExecutionHandler?handler)
{
????...?//?省略一些參數(shù)校驗(yàn)
????this.corePoolSize?=?corePoolSize;
????this.maximumPoolSize?=?maximumPoolSize;
????this.workQueue?=?workQueue;
????this.keepAliveTime?=?unit.toNanos(keepAliveTime);
????this.threadFactory?=?threadFactory;
????this.handler?=?handler;
}
這些參數(shù)分別是
后記?