死磕 java线程系列之线程池深入解析——构造方法

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注：java源码分析部分如无特殊说明均基于 java8 版本。

简介

ThreadPoolExecutor的构造方法是创建线程池的入口，虽然比较简单，但是信息量很大，由此也能引发一系列的问题，同样地，这也是面试中经常被问到的问题，下面彤哥只是列举了一部分关于ThreadPoolExecutor构造方法的问题，如果你都能回答上来，则可以不用看下面的分析了。

问题

（1）ThreadPoolExecutor有几个构造方法？

（2）ThreadPoolExecutor最长的构造方法有几个参数？

（3）keepAliveTime是做什么用的？

（7）核心线程会不会超时关闭？能不能超时关闭？

（4）ConcurrentLinkedQueue能不能作为任务队列的参数？

（5）默认的线程是怎么创建的？

（6）如何实现自己的线程工厂？

（7）拒绝策略有哪些？

（8）默认的拒绝策略是什么？

构造方法

好了，我们直接上代码。

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
         Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
}

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
         threadFactory, defaultHandler);
}

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          RejectedExecutionHandler handler) {
    this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
         Executors.defaultThreadFactory(), handler);
}

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory,
                          RejectedExecutionHandler handler) {
    if (corePoolSize < 0 ||
        maximumPoolSize <= 0 ||
        maximumPoolSize < corePoolSize ||
        keepAliveTime < 0)
        throw new IllegalArgumentException();
    if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
        throw new NullPointerException();
    this.acc = System.getSecurityManager() == null ?
            null :
            AccessController.getContext();
    this.corePoolSize = corePoolSize;
    this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
    this.workQueue = workQueue;
    this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
    this.threadFactory = threadFactory;
    this.handler = handler;
}

ThreadPoolExecutor有四个构造方法，其中前三个最终都是调用最后一个，它有7个参数，分别为corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime、unit、workQueue、threadFactory、handler。

corePoolSize

核心线程数。

当正在运行的线程数小于核心线程数时，来一个任务就创建一个核心线程；

当正在运行的线程数大于或等于核心线程数时，任务来了先不创建线程而是丢到任务队列中。

maximumPoolSize

最大线程数。

当任务队列满了时，本文由公从号“彤哥读源码”原创，来一个任务才创建一个非核心线程，但不能超过最大线程数。

keepAliveTime + unit

线程保持空闲时间及单位。

默认情况下，此两参数仅当正在运行的线程数大于核心线程数时才有效，即只针对非核心线程。

但是，如果allowCoreThreadTimeOut被设置成了true，针对核心线程也有效。

即当任务队列为空时，线程保持多久才会销毁，内部主要是通过阻塞队列带超时的poll(timeout, unit)方法实现的。

workQueue

任务队列。

当正在运行的线程数大于或等于核心线程数时，任务来了是先进入任务队列中的。

这个队列必须是阻塞队列，所以像ConcurrentLinkedQueue就不能作为参数，因为它虽然是并发安全的队列，但是它不是阻塞队列。

// ConcurrentLinkedQueue并没有实现BlockingQueue接口
public class ConcurrentLinkedQueue<E> extends AbstractQueue<E>
        implements Queue<E>, java.io.Serializable {
    // ...，本文由公从号“彤哥读源码”原创
}

threadFactory

线程工厂。

默认使用的是Executors工具类中的DefaultThreadFactory类，这个类有个缺点，创建的线程的名称是自动生成的，无法自定义以区分不同的线程池，且它们都是非守护线程。

static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
        private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);
        private final ThreadGroup group;
        private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
        private final String namePrefix;

        DefaultThreadFactory() {
            SecurityManager s = System.getSecurityManager();
            group = (s != null) ? s.getThreadGroup() :
                                  Thread.currentThread().getThreadGroup();
            namePrefix = "pool-" +
                          poolNumber.getAndIncrement() +
                         "-thread-";
        }

        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(group, r,
                                  namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),
                                  0);
            if (t.isDaemon())
                t.setDaemon(false);
            if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)
                t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
            return t;
        }
    }

那怎么自定义一个线程工厂呢？

其实也很简单，自己实现一个ThreadFactory，然后把名称和是否是守护进程当作构造方法的参数传进来就可以了。

有兴趣的同学可以参考netty中的默认线程工厂或者google中的线程工厂。

io.netty.util.concurrent.DefaultThreadFactory
com.google.common.util.concurrent.ThreadFactoryBuilder

handler

拒绝策略。

拒绝策略表示当任务队列满了且线程数也达到最大了，这时候再新加任务，线程池已经无法承受了，这些新来的任务应该按什么逻辑来处理。

常用的拒绝策略有丢弃当前任务、丢弃最老的任务、抛出异常、调用者自己处理等待。

默认的拒绝策略是抛出异常，即线程池无法承载了，调用者再往里面添加任务会抛出异常。

默认的拒绝策略虽然比较简单粗暴，但是相对于丢弃任务策略明显要好很多，最起码调用者自己可以捕获这个异常再进行二次处理。

彩蛋

OK，ThreadPoolExecutor的构造方法这块我们今天进行了深入解析，关于这块，您还有什么问题呢？欢迎私聊彤哥一起讨论。