ThreadPoolExecutor是一個通過使用可能幾個池線程之一來執行每個提交任務的ExecutorService，這些線程池通常通過Executors工廠方法進行配置。
ThreadPoolExecutor中的線程池處理了兩個不同的問題：
1、由於減少了每個任務調用的開銷，在執行大量的異步任務時它們通常提供改進的性能；
2、它們提供了邊界和管理資源的一種手段，包括多線程，在執行任務集合時的消耗。
每個ThreadPoolExecutor還維護一些基本的統計數據，例如完成任務的數量。
一、ThreadPoolExecutor中的重要成員變量
1、AtomicInteger ctl
AtomicInteger類型的ctl代表了ThreadPoolExecutor中的控制狀態，它是一個複覈類型的成員變量，是一個原子整數，藉助高低位包裝了兩個概念：
（1）workerCount：線程池中當前活動的線程數量，佔據ctl的低29位；
（2）runState：線程池運行狀態，佔據ctl的高3位，有RUNNING、SHUTDOWN、STOP、TIDYING、TERMINATED五種狀態。
AtomicInteger ctl的定義如下：
private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
先說下workerCount：線程池中當前活動的線程數量，它佔據ctl的低29位，這樣，每當活躍線程數增加或減少時，ctl直接做相應數目的增減即可，十分方便。而ThreadPoolExecutor中COUNT_BITS就代表了workerCount所佔位數，定義如下：
private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3;
在Java中，一個int佔據32位，而COUNT_BITS的結果不言而喻，Integer大小32減去3，就是29；另外，既然workerCount代表了線程池中當前活動的線程數量，那麼
它肯定有個上下限閾值，下限很明顯就是0，上限呢？ThreadPoolExecutor中CAPACITY就代表了workerCount的上限，它是ThreadPoolExecutor中理論上的最大活躍線程數，其定義如下：
private static final int CAPACITY = (1 << COUNT_BITS) - 1;
運算過程爲1左移29位，也就是00000000 00000000 00000000 00000001 --> 001 0000 00000000 00000000 00000000，再減去1的話，就是 000 11111 11111111 11111111 11111111，前三位代表線程池運行狀態runState，所以這裏workerCount的理論最大值就應該是29個1，即536870911；
既然workerCount作爲其中一個概念複合在AtomicInteger ctl中，那麼ThreadPoolExecutor理應提供從AtomicInteger ctl中解析出workerCount的方法，如下：
private static int workerCountOf(int c) { return c & CAPACITY; }
計算邏輯很簡單，傳入的c代表的是ctl的值，即高3位爲線程池運行狀態runState，低29位爲線程池中當前活動的線程數量workerCount，將其與CAPACITY進行與操作&，也就是與000 11111 11111111 11111111 11111111進行與操作，c的前三位通過與000進行與操作，無論c前三位爲何值，最終都會變成000，也就是捨棄前三位的值，而c的低29位與29個1進行與操作，c的低29位還是會保持原值，這樣就從AtomicInteger ctl中解析出了workerCount的值。
接下來，我們再看下runState：線程池運行狀態，它佔據ctl的高3位，有RUNNING、SHUTDOWN、STOP、TIDYING、TERMINATED五種狀態。我們先分別解釋下這五種狀態：
（1）RUNNING：接受新任務，並處理隊列任務
private static final int RUNNING = -1 << COUNT_BITS;
-1在Java底層是由32個1表示的，左移29位的話，即111 00000 00000000 00000000 00000000，也就是低29位全部爲0，高3位全部爲1的話，表示RUNNING狀態，即-536870912；
（2）SHUTDOWN：不接受新任務，但會處理隊列任務
private static final int SHUTDOWN = 0 << COUNT_BITS;
0在Java底層是由32個0表示的，無論左移多少位，還是32個0，即000 00000 00000000 00000000 00000000，也就是低29位全部爲0，高3位全部爲0的話，表示SHUTDOWN狀態，即0；
（3）STOP：不接受新任務，不會處理隊列任務，而且會中斷正在處理過程中的任務
private static final int STOP = 1 << COUNT_BITS;
1在Java底層是由前面的31個0和1個1組成的，左移29位的話，即001 00000 00000000 00000000 00000000，也就是低29位全部爲0，高3位爲001的話，表示STOP狀態，即536870912；
（4）TIDYING：所有的任務已結束，workerCount爲0，線程過渡到TIDYING狀態，將會執行terminated()鉤子方法
private static final int TIDYING = 2 << COUNT_BITS;
2在Java底層是由前面的30個0和1個10組成的，左移29位的話，即010 00000 00000000 00000000 00000000，也就是低29位全部爲0，高3位爲010的話，表示TIDYING狀態，即1073741824；
（5）TERMINATED：terminated()方法已經完成
private static final int TERMINATED = 3 << COUNT_BITS;
2在Java底層是由前面的30個0和1個11組成的，左移29位的話，即011 00000 00000000 00000000 00000000，也就是低29位全部爲0，高3位爲011的話，表示TERMINATED狀態，即1610612736；
由上面我們可以得知，運行狀態的值按照RUNNING-->SHUTDOWN-->STOP-->TIDYING-->TERMINATED順序值是遞增的，這些值之間的數值順序很重要。隨着時間的推移，運行狀態單調增加，但是不需要經過每個狀態。那麼，可能存在的線程池狀態的轉換是什麼呢？如下：
（1）RUNNING -> SHUTDOWN：調用shutdownNow()方法後，或者線程池實現了finalize方法，在裏面調用了shutdown方法，即隱式調用；
（2）(RUNNING or SHUTDOWN) -> STOP：調用shutdownNow()方法後；
（3）SHUTDOWN -> TIDYING：線程池和隊列均爲空時；
（4）STOP -> TIDYING：線程池爲空時；
（5）TIDYING -> TERMINATED：terminated()鉤子方法完成時。
我們再來看下是實現獲取運行狀態的runStateOf()方法，代碼如下：
private static int runStateOf(int c) { return c & ~CAPACITY; }
~是按位取反的意思，CAPACITY表示的是高位的3個0，和低位的29個1，而~CAPACITY則表示高位的3個1，2低位的9個0，然後再與入參c執行按位與操作，即高3位保持原樣，低29位全部設置爲0，也就獲取了線程池的運行狀態runState。
最後，我們再看下原子變量ctl的初始化方法ctlOf()，代碼如下：
private static int ctlOf(int rs, int wc) { return rs | wc; }
很簡單，傳入的rs表示線程池運行狀態runState，其是高3位有值，低29位全部爲0的int，而wc則代表線程池中有效線程的數量workerCount，其爲高3位全部爲0，而低29位有值得int，將runState和workerCount做或操作|處理，即用runState的高3位，workerCount的低29位填充的數字，而默認傳入的runState、workerCount分別爲RUNNING和0。
2、BlockingQueue<Runnable> workQueue
workQueue是用於持有任務並將其轉換成工作線程worker的隊列；
3、HashSet<Worker> workers
workers是包含線程池中所有工作線程worker的集合，僅僅當擁有mainLock鎖時才能訪問它；
4、long completedTaskCount
completedTaskCount是已完成任務的計數器，只有在worker線程的終止，僅僅當擁有mainLock鎖時才能訪問它；
5、volatile ThreadFactory threadFactory
創建新線程的工廠類；
6、volatile RejectedExecutionHandler handler
執行過程中shutdown時調用的handler；
7、volatile long keepAliveTime
空閒線程等待工作的超時時間（納秒），即空閒線程存活時間；
8、volatile boolean allowCoreThreadTimeOut
默認值爲false，如果爲false，core線程在空閒時依然存活；如果爲true，則core線程等待工作，直到時間超時至keepAliveTime；
9、volatile int corePoolSize
核心線程池大小，保持存活的工作線程的最小數目，當小於corePoolSize時，會直接啓動新的一個線程來處理任務，而不管線程池中是否有空閒線程；
10、volatile int maximumPoolSize
線程池最大大小，也就是線程池中線程的最大數量。