从数据结构开始，了解线程池的设计

从数据结构开始，了解线程池的设计

1. ctl 《AtomicInteger》 线程池核心控制字段

2. mainLock 《ReenTtranLock》:当执行HashSet《Worker》的插入、移除等操作时，由于他不是线程安全的，所以需要mainLock加锁

3. BlockingQueue《Runnable》任务队列，worker会从blockingQueue中不断获取任务，然后执行

4. workers = HashSet《Worker》，worker表示线程池的基本工作单元

5. Worker，线程池基本工作单元

   • 实现与继承

     • 继承《extends》 AQS

       • 编写lock方法，当worker执行lock方法时，表明当前的worker正在执行task任务，task任务的来源为blockingQueue
       • 编写unLock方法，执行完unLock方法，worker进入空闲状态

       当线程池执行stop方法时，会循环hashSet中所有的worker，获取他们是否处于加锁状态，直到所有的worker都处于空闲状态时，才会最终终止线程池

     • 实现《implements》Runnable，实现了run方法

   • 类结构
     • firstTask《Runnable》创建Worker时，即线程池执行execute方法时，本身会传入一个task
     • thread，工作线程，用于执行runnable任务

执行逻辑

说明：执行逻辑准备分三个部分进行介绍，一部分是主流程，即ThreadPoolExecutor的execute方法；第二部分是worker执行流程；

1. ThreadPoolExecutor#execute

   • 核心线程数、最大线程数，表示的都是HashSet《Worker》中的worker的数量，用ctl的低28位记数

   • 在执行execute方法时，指定入参task《Runnable》；如下图，当需要增加Worker时，需要创建Worker对象，过程如下：

     • 重要：：：通过内部的TreadFactory创建线程，需要指定一个Runnable，前面我说过，Worker实现了Runnable，所以此处创建的线程，指定的runnable是worker本身

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

     • 使用mainLock加锁，然后将worker添加到HashSet《Worker》中
     • 添加完成后，执行 worker.thread.start()，启动线程
     • 线程启动后，会自动执行worker的run方法，具体内容后面会继续介绍
     • mainLock解锁

2. Worker的run方法执行过程，核心的执行逻辑
   • run方法内部，是一个while（true）的轮询，不断的从blockingQueue中获取task，执行。
   • aqs的作用：worker加锁，表明worker这个工作单元正在执行任务，解锁后，表示处于空闲状态