我們一般不會選擇直接使用線程類Thread進行多線程編程，而是使用更方便的線程池來進行任務的調度和管理。線程池就像共享單車，我們只要在我們有需要的時候去獲取就可以了。甚至可以說線程池更棒，我們只需要把任務提交給它，它就會在合適的時候運行了。但是如果直接使用Thread類，我們就需要在每次執行任務時自己創建、運行、等待線程了，而且很難對線程進行整體的管理，這可不是一件輕鬆的事情。既然我們已經有了線程池，那還是把這些麻煩事交給線程池來處理吧。

這篇文章將會從線程池的概念與一般使用入手，首先讓大家可以瞭解線程池的基本使用方法，之後會介紹實踐中最常用的四種線程池。最後，我們會通過對JDK源代碼的剖析深入瞭解線程池的運行過程和具體設計，真正達到知其然而知其所以然的水平。雖然只要瞭解了API就可以滿足一般的日常使用了，但是隻有當我們真正釐清了多線程相關的知識點，才能在面對多線程的實踐與面試問題時做到遊刃有餘、成竹在胸。

本文是一系列多線程文章中的第三篇，主要講解了線程池相關的知識，這個系列總共有十篇文章，前五篇暫定結構如下，感興趣的讀者可以關注一下：

併發基本概念——當我們在說“併發、多線程”，說的是什麼？
多線程入門——這一次，讓我們完全掌握Java多線程(2/10)
線程池使用與原理剖析——本文
線程同步機制
併發常見問題

線程池的使用方法

一般我們最常用的線程池實現類是ThreadPoolExecutor，我們接下來會介紹這個類的基本使用方法。JDK已經對線程池做了比較好的封裝，相信這個過程會非常輕鬆。

創建線程池

既然線程池是一個Java類，那麼最直接的使用方法一定是new一個ThreadPoolExecutor類的對象，例如ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>() )。那麼這個構造器的裏每個參數是什麼意思呢？

下面就是這個構造器的方法簽名：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue)

各個參數分別表示下面的含義：

corePoolSize，核心線程池大小，一般線程池會至少保持這麼多的線程數量；
maximumPoolSize，最大線程池大小，也就是線程池最大的線程數量；
keepAliveTime和unit共同組成了一個超時間，keepAliveTime是時間數量，unit是時間單位，單位加數量組成了最終的超時時間。這個超時時間表示如果線程池中包含了超過corePoolSize數量的線程，則在有線程空閒的時間超過了超時時間時該線程就會被銷燬；
workQueue是任務的阻塞隊列，在沒有線程池中沒有足夠的線程可用的情況下會將任務先放入到這個阻塞隊列中等待執行。這裏傳入的隊列類型就決定了線程池在處理這些任務時的策略。

線程池中的阻塞隊列專門用於存放待執行的任務，在ThreadPoolExecutor中一個任務可以通過兩種方式被執行：第一種是直接在創建一個新的Worker時被作爲第一個任務傳入，由這個新創建的線程來執行；第二種就是把任務放入一個阻塞隊列，等待線程池中的工作線程撈取任務進行執行。

上面提到的阻塞隊列是這樣的一種數據結構，它是一個隊列（類似於一個List），可以存放0到N個元素。我們可以對這個隊列進行插入和彈出元素的操作，彈出操作可以理解爲是一個獲取並從隊列中刪除一個元素的操作。當隊列中沒有元素時，對這個隊列的獲取操作將會被阻塞，直到有元素被插入時纔會被喚醒；當隊列已滿時，對這個隊列的插入操作將會被阻塞，直到有元素被彈出後纔會被喚醒。這樣的一種數據結構非常適合於線程池的場景，當一個工作線程沒有任務可處理時就會進入阻塞狀態，直到有新任務提交後才被喚醒。

提交任務

當創建了一個線程池之後我們就可以將任務提交到線程池中執行了。提交任務到線程池中相當簡單，我們只要把原來傳入Thread類構造器的Runnable對象傳入線程池的execute方法或者submit方法就可以了。execute方法和submit方法基本沒有區別，兩者的區別只是submit方法會返回一個Future對象，用於檢查異步任務的執行情況和獲取執行結果（異步任務完成後）。

我們可以先試試如何使用比較簡單的execute方法，代碼例子如下：

public class ThreadPoolTest {

    private static int count = 0;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Runnable task = new Runnable() {
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {
                    synchronized (ThreadPoolTest.class) {
                        count += 1;
                    }
                }
            }
        };

        // 重要：創建線程池
        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L,
        TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());

        // 重要：向線程池提交兩個任務
        threadPool.execute(task);
        threadPool.execute(task);

        // 等待線程池中的所有任務完成
        threadPool.shutdown();
        while (!threadPool.awaitTermination(1L, TimeUnit.MINUTES)) {
            System.out.println("Not yet. Still waiting for termination");
        }
        
        System.out.println("count = " + count);
    }
}

關閉線程池

上面的代碼中爲了等待線程池中的所有任務執行完已經使用了shutdown()方法，關閉線程池的方法主要有兩個：

shutdown()，有序關閉線程池，調用後線程池會讓已經提交的任務完成執行，但是不會再接受新任務。
shutdownNow()，直接關閉線程池，線程池中正在運行的任務會被中斷，正在等待執行的任務不會再被執行，但是這些還在阻塞隊列中等待的任務會被作爲返回值返回。

監控線程池運行狀態

我們可以通過調用線程池對象上的一些方法來獲取線程池當前的運行信息，常用的方法有：

getTaskCount，線程池中已完成、執行中、等待執行的任務總數估計值。因爲在統計過程中任務會發生動態變化，所以最後的結果並不是一個準確值；
getCompletedTaskCount，線程池中已完成的任務總數，這同樣是一個估計值；
getLargestPoolSize，線程池曾經創建過的最大線程數量。通過這個數據可以知道線程池是否充滿過，也就是達到過maximumPoolSize；
getPoolSize，線程池當前的線程數量；
getActiveCount，當前線程池中正在執行任務的線程數量估計值。

四種常用線程池

很多情況下我們也不會直接創建ThreadPoolExecutor類的對象，而是根據需要通過Executors的幾個靜態方法來創建特定用途的線程池。目前常用的線程池有四種：

可緩存線程池，使用Executors.newCachedThreadPool方法創建
定長線程池，使用Executors.newFixedThreadPool方法創建
延時任務線程池，使用Executors.newScheduledThreadPool方法創建
單線程線程池，使用Executors.newSingleThreadExecutor方法創建

下面通過這些靜態方法的源碼來具體瞭解一下不同類型線程池的特性與適用場景。

可緩存線程池

JDK中的源碼我們通過在IDE中進行跳轉可以很方便地進行查看，下面就是Executors.newCachedThreadPool方法中的源代碼。從代碼中我們可以看到，可緩存線程池其實也是通過直接創建ThreadPoolExecutor類的構造器創建的，只是其中的參數都已經被設置好了，我們可以不用做具體的設置。所以我們要觀察的重點就是在這個方法中具體產生了一個怎樣配置的ThreadPoolExecutor對象，以及這樣的線程池適用於怎樣的場景。

從下面的代碼中，我們可以看到，傳入ThreadPoolExecutor構造器的值有：

- corePoolSize核心線程數爲0，代表線程池中的線程數可以爲0
- maximumPoolSize最大線程數爲Integer.MAX_VALUE，代表線程池中最多可以有無限多個線程
- 超時時間設置爲60秒，表示線程池中的線程在空閒60秒後會被回收
- 最後傳入的是一個`SynchronousQueue`類型的阻塞隊列，代表每一個新添加的任務都要馬上有一個工作線程進行處理

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                  60L, TimeUnit.SECONDS,
                                  new SynchronousQueue<Runnable>());
}

所以可緩存線程池在添加任務時會優先使用空閒的線程，如果沒有就創建一個新線程，線程數沒有上限，所以每一個任務都會馬上被分配到一個工作線程進行執行，不需要在阻塞隊列中等待；如果線程池長期閒置，那麼其中的所有線程都會被銷燬，節約系統資源。

優點
- 任務在添加後可以馬上執行，不需要進入阻塞隊列等待
- 在閒置時不會保留線程，可以節約系統資源
缺點
- 對線程數沒有限制，可能會過量消耗系統資源
適用場景
- 適用於大量短耗時任務和對響應時間要求較高的場景

定長線程池

傳入ThreadPoolExecutor構造器的值有:

corePoolSize核心線程數和maximumPoolSize最大線程數都爲固定值nThreads，即線程池中的線程數量會保持在nThreads，所以被稱爲“定長線程池”
超時時間被設置爲0毫秒，因爲線程池中只有核心線程，所以不需要考慮超時釋放
最後一個參數使用了無界隊列，所以在所有線程都在處理任務的情況下，可以無限添加任務到阻塞隊列中等待執行

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
    return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                  0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                  new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}

定長線程池中的線程數會逐步增長到nThreads個，並且在之後空閒線程不會被釋放，線程數會一直保持在nThreads個。如果添加任務時所有線程都處於忙碌狀態，那麼就會把任務添加到阻塞隊列中等待執行，阻塞隊列中任務的總數沒有上限。

優點
- 線程數固定，對系統資源的消耗可控
缺點
- 在任務量暴增的情況下線程池不會彈性增長，會導致任務完成時間延遲
- 使用了無界隊列，在線程數設置過小的情況下可能會導致過多的任務積壓，引起任務完成時間過晚和資源被過度消耗的問題
適用場景
- 任務量峯值不會過高，且任務對響應時間要求不高的場景

延時任務線程池

與之前的兩個方法不同，Executors.newScheduledThreadPool返回的是ScheduledExecutorService接口對象，可以提供延時執行、定時執行等功能。在線程池配置上有如下特點：

maximumPoolSize最大線程數爲無限，在任務量較大時可以創建大量新線程執行任務
超時時間爲0，線程空閒後會被立即銷燬
使用了延時工作隊列，延時工作隊列中的元素都有對應的過期時間，只有過期的元素纔會被彈出

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
    return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}

public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
    super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
          new DelayedWorkQueue());
}

延時任務線程池實現了ScheduledExecutorService接口，主要用於需要延時執行和定時執行的情況。

單線程線程池

單線程線程池中只有一個工作線程，可以保證添加的任務都以指定順序執行（先進先出、後進先出、優先級）。但是如果線程池裏只有一個線程，爲什麼我們還要用線程池而不直接用Thread呢？這種情況下主要有兩種優點：一是我們可以通過共享的線程池很方便地提交任務進行異步執行，而不用自己管理線程的生命週期；二是我們可以使用任務隊列並指定任務的執行順序，很容易做到任務管理的功能。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
    return new FinalizableDelegatedExecutorService
        (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}

線程池的內部實現

通過前面的內容我們其實已經可以在代碼中使用線程池了，但是我們爲什麼還要去深究線程池的內部實現呢？首先，可能有一個很功利性的目的就是爲了面試，在面試時如果能準確地說出一些底層的運行機制與原理那一定可以成爲過程中一個重要的亮點。

但是我認爲學習探究線程池的內部實現的作用絕對不僅是如此，只有深入瞭解並釐清了線程池的具體實現，我們才能解決實踐中需要考慮的各種邊界條件。因爲多線程編程所代表的併發編程並不是一個固定的知識點，而是實踐中不斷在發展和完善的一個知識門類。我們也許會需要同時考慮多個維度，最後得到一個特定於應用場景的解決方案，這就要求我們具備從細節着手構建出解決方案並做好各個考慮維度之間的取捨的能力。

而且我相信只要在某一個點上能突破到相當的深度，那麼以後從這個點上向外擴展就會容易得多。也許在剛開始我們的探究會碰到非常大的阻力，但是我們要相信，最後我們可以得到的將不止是一個知識點而是一整個知識面。

查看JDK源碼的方式

在IDE中，例如IDEA裏，我們可以點擊我們樣例代碼裏的ThreadPoolExecutor類跳轉到JDK中ThreadPoolExecutor類的源代碼。在源代碼中我們可以看到很多java.util.concurrent包的締造者大牛“Doug Lea”所留下的各種註釋，下面的圖片就是該類源代碼的一個截圖。

這些註釋的內容非常有參考價值，建議有能力的讀者朋友可以自己閱讀一遍。下面，我們就一步步地抽絲剝繭，來揭開線程池類ThreadPoolExecutor源代碼的神祕面紗。

控制變量與線程池生命週期

在ThreadPoolExecutor類定義的開頭，我們可以看到如下的幾行代碼：

// 控制變量，前3位表示狀態，剩下的數據位表示有效的線程數
private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
// Integer的位數減去3位狀態位就是線程數的位數
private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3;
// CAPACITY就是線程數的上限（含），即2^COUNT_BITS - 1個
private static final int CAPACITY   = (1 << COUNT_BITS) - 1;

第一行是一個用來作爲控制變量的整型值，即一個Integer。之所以要用AtomicInteger類是因爲要保證多線程安全，在本系列之後的文章中會對AtomicInteger進行具體介紹。一個整型一般是32位，但是這裏的代碼爲了保險起見，還是使用了Integer.SIZE來表示整型的總位數。這裏的“位”指的是數據位(bit)，在計算機中，8bit = 1字節，1024字節 = 1KB，1024KB = 1MB。每一位都是一個0或1的數字，我們如果把整型想象成一個二進制(0或1)的數組，那麼一個Integer就是32個數字的數組。其中，前三個被用來表示狀態，那麼我們就可以表示2^3 = 8個不同的狀態了。剩下的29位二進制數字都會被用於表示當前線程池中有效線程的數量，上限就是(2^29 - 1)個，即常量CAPACITY。

之後的部分列出了線程池的所有狀態：

private static final int RUNNING    = -1 << COUNT_BITS;
private static final int SHUTDOWN   =  0 << COUNT_BITS;
private static final int STOP       =  1 << COUNT_BITS;
private static final int TIDYING    =  2 << COUNT_BITS;
private static final int TERMINATED =  3 << COUNT_BITS;

在這裏可以忽略數字後面的<< COUNT_BITS，可以把狀態簡單地理解爲前面的數字部分，這樣的簡化基本不影響結論。

各個狀態的解釋如下：

RUNNING，正常運行狀態，可以接受新的任務和處理隊列中的任務
SHUTDOWN，關閉中狀態，不能接受新任務，但是可以處理隊列中的任務
STOP，停止中狀態，不能接受新任務，也不處理隊列中的任務，會中斷進行中的任務
TIDYING，待結束狀態，所有任務已經結束，線程數歸0，進入TIDYING狀態後將會運行terminated()方法
TERMINATED，結束狀態，terminated()方法調用完成後進入

這幾個狀態所對應的數字值是按照順序排列的，也就是說線程池的狀態只能從小到大變化，這也方便了通過數字比較來判斷狀態所在的階段，這種通過數字大小來比較狀態值的方法在ThreadPoolExecutor的源碼中會有大量的使用。

下圖是這五個狀態之間的變化過程：

當線程池被創建時會處於RUNNING狀態，正常接受和處理任務；
當shutdown()方法被直接調用，或者在線程池對象被GC回收時通過finalize()方法隱式調用了shutdown()方法時，線程池會進入SHUTDOWN狀態。該狀態下線程池仍然會繼續執行完阻塞隊列中的任務，只是不再接受新的任務了。當隊列中的任務被執行完後，線程池中的線程也會被回收。當隊列和線程都被清空後，線程池將進入TIDYING狀態；
在線程池處於RUNNING或者SHUTDOWN狀態時，如果有代碼調用了shutdownNow()方法，則線程池會進入STOP狀態。在STOP狀態下，線程池會直接清空阻塞隊列中待執行的任務，然後中斷所有正在進行中的任務並回收線程。當線程都被清空以後，線程池就會進入TIDYING狀態；
當線程池進入TIDYING狀態時，將會運行terminated()方法，該方法執行完後，線程池就會進入最終的TERMINATED狀態，徹底結束。

到這裏我們就已經清楚地瞭解了線程從剛被創建時的RUNNING狀態一直到最終的TERMINATED狀態的整個生命週期了。那麼當我們要向一個RUNNING狀態的線程池提交任務時會發生些什麼呢？

execute方法的實現

我們一般會使用execute方法提交我們的任務，那麼線程池在這個過程中做了什麼呢？在ThreadPoolExecutor類的execute()方法的源代碼中，我們主要做了四件事：

如果當前線程池中的線程數小於核心線程數corePoolSize，則創建一個新的Worker代表一個線程，並把入參中的任務作爲第一個任務傳入Worker。addWorker方法中的第一個參數是該線程的第一個任務，而第二個參數就是代表是否創建的是核心線程，在execute方法中addWorker總共被調用了三次，其中第一次傳入的是true，後兩次傳入的都是false；
如果當前線程池中的線程數已經滿足了核心線程數corePoolSize，那麼就會通過workQueue.offer()方法將任務添加到阻塞隊列中等待執行；
如果線程數已經達到了corePoolSize且阻塞隊列中無法插入該任務（比如已滿），那麼線程池就會再增加一個線程來執行該任務，除非線程數已經達到了最大線程數maximumPoolSize；
如果確實已經達到了最大線程數，那麼就拒絕這個任務。

總體上的執行流程如下，下方的黑色同心圓代表流程結束：

這裏再重複一次阻塞隊列的定義，方便大家閱讀：

線程池中的阻塞隊列專門用於存放待執行的任務，在ThreadPoolExecutor中一個任務可以通過兩種方式被執行：第一種是直接在創建一個新的Worker時被作爲第一個任務傳入，由這個新創建的線程來執行；第二種就是把任務放入一個阻塞隊列，等待線程池中的工作線程撈取任務進行執行。
上面提到的阻塞隊列是這樣的一種數據結構，它是一個隊列（類似於一個List），可以存放0到N個元素。我們可以對這個隊列進行插入和彈出元素的操作，彈出操作可以理解爲是一個獲取並從隊列中刪除一個元素的操作。當隊列中沒有元素時，對這個隊列的獲取操作將會被阻塞，直到有元素被插入時纔會被喚醒；當隊列已滿時，對這個隊列的插入操作將會被阻塞，直到有元素被彈出後纔會被喚醒。這樣的一種數據結構非常適合於線程池的場景，當一個工作線程沒有任務可處理時就會進入阻塞狀態，直到有新任務提交後才被喚醒。

下面是帶有註釋的源代碼，大家可以和上面的流程對照起來參考一下：

public void execute(Runnable command) {
    // 檢查提交的任務是否爲空
    if (command == null)
        throw new NullPointerException();
    
    // 獲取控制變量值
    int c = ctl.get();
    // 檢查當前線程數是否達到了核心線程數
    if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
        // 未達到核心線程數，則創建新線程
        // 並將傳入的任務作爲該線程的第一個任務
        if (addWorker(command, true))
            // 添加線程成功則直接返回，否則繼續執行
            return;

        // 因爲前面調用了耗時操作addWorker方法
        // 所以線程池狀態有可能發生了改變，重新獲取狀態值
        c = ctl.get();
    }

    // 判斷線程池當前狀態是否是運行中
    // 如果是則調用workQueue.offer方法將任務放入阻塞隊列
    if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
        // 因爲執行了耗時操作“放入阻塞隊列”，所以重新獲取狀態值
        int recheck = ctl.get();
        // 如果當前狀態不是運行中，則將剛纔放入阻塞隊列的任務拿出，如果拿出成功，則直接拒絕這個任務
        if (! isRunning(recheck) && remove(command))
            reject(command);
        else if (workerCountOf(recheck) == 0)
            // 如果線程池中沒有線程了，那就創建一個
            addWorker(null, false);
    }
    // 如果放入阻塞隊列失敗（如隊列已滿），則添加一個線程
    else if (!addWorker(command, false))
        // 如果添加線程失敗（如已經達到了最大線程數），則拒絕任務
        reject(command);
}

addWorker方法

在前面execute方法的代碼中我們可以看到線程池是通過addWorker方法來向線程池中添加新線程的，那麼新的線程又是如何運行起來的呢？

這裏我們暫時跳過addWorker方法的詳細源代碼，因爲雖然這個方法的代碼行數較多，但是功能相對比較直接，只是創建一個代表線程的Worker類對象，並調用這個對象所對應線程對象的start()方法。我們知道一旦調用了Thread類的start()方法，則這個線程就會開始調用創建線程時傳入的Runnable對象。從下面的Worker類構造器源代碼可以看出，Worker類正是把自己(this指針)傳入了線程的構造器當中，那麼這個線程就會運行Worker類的run()方法了，這個run()方法只執行了一行很簡單的代碼runWorker(this);。

Worker(Runnable firstTask) {
    setState(-1); // inhibit interrupts until runWorker
    this.firstTask = firstTask;
    this.thread = getThreadFactory().newThread(this);
}

public void run() {
    runWorker(this);
}

runWorker方法的實現

我們看到線程池中的線程在啓動時會調用對應的Worker類的runWorker方法，而這裏就是整個線程池任務執行的核心所在了。runWorker方法中包含有一個類似無限循環的while語句，讓worker對象可以不斷執行提交到線程池中的新任務。

大家可以配合代碼上帶有的註釋來理解該方法的具體實現：

final void runWorker(Worker w) {
    Thread wt = Thread.currentThread();
    Runnable task = w.firstTask;
    w.firstTask = null;
    // 將worker的狀態重置爲正常狀態，因爲state狀態值在構造器中被初始化爲-1
    w.unlock();
    // 通過completedAbruptly變量的值判斷任務是否正常執行完成
    boolean completedAbruptly = true;
    try {
        // 如果task爲null就通過getTask方法獲取阻塞隊列中的下一個任務
        // getTask方法一般不會返回null，所以這個while類似於一個無限循環
        // worker對象就通過這個方法的持續運行來不斷處理新的任務
        while (task != null || (task = getTask()) != null) {
            // 每一次任務的執行都必須獲取鎖來保證下方臨界區代碼的線程安全
            w.lock();
            
            // 如果狀態值大於等於STOP（狀態值是有序的，即STOP、TIDYING、TERMINATED）
            // 且當前線程還沒有被中斷，則主動中斷線程
            if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
                 (Thread.interrupted() &&
                  runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
                !wt.isInterrupted())
                wt.interrupt();

            // 開始
            try {
                // 執行任務前處理操作，默認是一個空實現
                // 在子類中可以通過重寫來改變任務執行前的處理行爲
                beforeExecute(wt, task);

                // 通過thrown變量保存任務執行過程中拋出的異常
                // 提供給下面finally塊中的afterExecute方法使用
                Throwable thrown = null;
                try {
                    // *** 重要：實際執行任務的代碼
                    task.run();
                } catch (RuntimeException x) {
                    thrown = x; throw x;
                } catch (Error x) {
                    thrown = x; throw x;
                } catch (Throwable x) {
                    // 因爲Runnable接口的run方法中不能拋出Throwable對象
                    // 所以要包裝成Error對象拋出
                    thrown = x; throw new Error(x);
                } finally {
                    // 執行任務後處理操作，默認是一個空實現
                    // 在子類中可以通過重寫來改變任務執行後的處理行爲
                    afterExecute(task, thrown);
                }
            } finally {
                // 將循環變量task設置爲null，表示已處理完成
                task = null;
                // 累加當前worker已經完成的任務數
                w.completedTasks++;
                // 釋放while體中第一行獲取的鎖
                w.unlock();
            }
        }

        // 將completedAbruptly變量設置爲false，表示任務正常處理完成
        completedAbruptly = false;
    } finally {
        // 銷燬當前的worker對象，並完成一些諸如完成任務數量統計之類的輔助性工作
        // 在線程池當前狀態小於STOP的情況下會創建一個新的worker來替換被銷燬的worker
        processWorkerExit(w, completedAbruptly);
    }
}

在runWorker方法的源代碼中有兩個比較重要的方法調用，一個是while條件中對getTask方法的調用，一個是在方法的最後對processWorkerExit方法的調用。下面是對這兩個方法更詳細的解釋。

getTask方法在阻塞隊列中有待執行的任務時會從隊列中彈出一個任務並返回，如果阻塞隊列爲空，那麼就會阻塞等待新的任務提交到隊列中直到超時（在一些配置下會一直等待而不超時），如果在超時之前獲取到了新的任務，那麼就會將這個任務作爲返回值返回。

當getTask方法返回null時會導致當前Worker退出，當前線程被銷燬。在以下情況下getTask方法纔會返回null：

當前線程池中的線程數超過了最大線程數。這是因爲運行時通過調用setMaximumPoolSize修改了最大線程數而導致的結果；
線程池處於STOP狀態。這種情況下所有線程都應該被立即回收銷燬；
線程池處於SHUTDOWN狀態，且阻塞隊列爲空。這種情況下已經不會有新的任務被提交到阻塞隊列中了，所以線程應該被銷燬；
線程可以被超時回收的情況下等待新任務超時。線程被超時回收一般有以下兩種情況：
- 超出核心線程數部分的線程等待任務超時
- 允許核心線程超時（線程池配置）的情況下線程等待任務超時

processWorkerExit方法會銷燬當前線程對應的Worker對象，並執行一些累加總處理任務數等輔助操作。但在線程池當前狀態小於STOP的情況下會創建一個新的Worker來替換被銷燬的Worker，有興趣的讀者可以自行參考processWorkerExit方法源代碼。

總結

到這裏我們的線程池源代碼之旅就結束了，希望大家在看完這篇文章之後能對線程池的使用和運行都有一個大概的印象。爲什麼說只是有了一個大概的印象呢？因爲我覺得很多沒有相關基礎的讀者讀到這裏可能還只是對線程池有了一個自己的認識，對其中的一些細節可能還沒有完全捕捉到。所以我建議大家在看完下面的總結之後不妨再返回到文章的開頭多讀幾遍，相信第二遍的閱讀能給大家帶來不一樣的體驗，因爲我自己也是在第三次讀ThreadPoolExecutor類的源代碼時才真正打通了其中的一些重要關節的。

在這篇文章中我們從線程池的概念和基本使用方法說起，然後介紹了ThreadPoolExecutor的構造器參數和常用的四種具體配置。最後的一大半篇幅我們一起在TheadPoolExecutor類的源代碼中暢遊了一番，瞭解了從線程池的創建到任務執行的完整執行模型。

引子

在瀏覽ThreadPoolExexutor源碼的過程中，有幾個點我們其實並沒有完全說清楚，比如對鎖的加鎖操作、對控制變量的多次獲取、控制變量的AtomicInteger類型。在下一篇文章中，我將會介紹這些以鎖、volatile變量、CAS操作、AQS抽象類爲代表的一系列線程同步方法，歡迎感興趣的讀者繼續關注我後續發佈的文章~

Java線程池從使用到閱讀源碼(3/10)

線程池的使用方法

創建線程池

提交任務

關閉線程池

監控線程池運行狀態

四種常用線程池

可緩存線程池

定長線程池

延時任務線程池

單線程線程池

線程池的內部實現

查看JDK源碼的方式

控制變量與線程池生命週期

execute方法的實現

addWorker方法

runWorker方法的實現

總結

引子

Nginx R31 doc 官方文檔-01-nginx 如何安裝

多線程程序加速指南

多線程編程完全指南

Java同步機制的底層實現

從0到1實現自己的阻塞隊列(下)

從0到1實現自己的阻塞隊列(上)

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結