Java线程池七个参数详解：核心线程数、最大线程数、空闲线程存活时间、时间单位、工作队列、线程工厂、拒绝策略

源码简介

ThreadPoolExecutor是JDK中的线程池实现，这个类实现了一个线程池需要的各个方法，它提供了任务提交、线程管理、监控等方法。

下面是ThreadPoolExecutor类的构造方法源码，其他创建线程池的方法最终都会导向这个构造方法，共有7个参数：corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime、unit、workQueue、threadFactory、handler。

 public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue 
  
    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; } 
  

这些参数都通过volatile修饰：

public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService { private final BlockingQueue 
  
    workQueue; private volatile ThreadFactory threadFactory; private volatile RejectedExecutionHandler handler; private volatile long keepAliveTime; // 是否允许核心线程被回收 private volatile boolean allowCoreThreadTimeOut; private volatile int corePoolSize; private volatile int maximumPoolSize; } 
  

corePoolSize：核心线程数

线程池维护的最小线程数量，核心线程创建后不会被回收（注意：设置allowCoreThreadTimeout=true后，空闲的核心线程超过存活时间也会被回收）。

大于核心线程数的线程，在空闲时间超过keepAliveTime后会被回收。

线程池刚创建时，里面没有一个线程，当调用 execute() 方法添加一个任务时，如果正在运行的线程数量小于corePoolSize，则马上创建新线程并运行这个任务。

maximumPoolSize：最大线程数

线程池允许创建的最大线程数量。

当添加一个任务时，核心线程数已满，线程池还没达到最大线程数，并且没有空闲线程，工作队列已满的情况下，创建一个新线程并执行。

keepAliveTime：空闲线程存活时间

当一个可被回收的线程的空闲时间大于keepAliveTime，就会被回收。

可被回收的线程：

1. 设置allowCoreThreadTimeout=true的核心线程。
2. 大于核心线程数的线程（非核心线程）。

unit：时间单位

keepAliveTime的时间单位：

TimeUnit.NANOSECONDS TimeUnit.MICROSECONDS TimeUnit.MILLISECONDS // 毫秒 TimeUnit.SECONDS TimeUnit.MINUTES TimeUnit.HOURS TimeUnit.DAYS

workQueue：工作队列

存放待执行任务的队列：当提交的任务数超过核心线程数大小后，再提交的任务就存放在工作队列，任务调度时再从队列中取出任务。它仅仅用来存放被execute()方法提交的Runnable任务。工作队列实现了BlockingQueue接口。

JDK默认的工作队列有五种：

1. ArrayBlockingQueue 数组型阻塞队列：数组结构，初始化时传入大小，有界，FIFO，使用一个重入锁，默认使用非公平锁，入队和出队共用一个锁，互斥。
2. LinkedBlockingQueue 链表型阻塞队列：链表结构，默认初始化大小为Integer.MAX_VALUE，有界（近似无解），FIFO，使用两个重入锁分别控制元素的入队和出队，用Condition进行线程间的唤醒和等待。
3. SynchronousQueue 同步队列：容量为0，添加任务必须等待取出任务，这个队列相当于通道，不存储元素。
4. PriorityBlockingQueue 优先阻塞队列：无界，默认采用元素自然顺序升序排列。
5. DelayQueue 延时队列：无界，元素有过期时间，过期的元素才能被取出。

threadFactory：线程工厂

创建线程的工厂，可以设定线程名、线程编号等。

默认线程工厂：

 / * The default thread factory */ 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; } }

handler：拒绝策略

当线程池线程数已满，并且工作队列达到限制，新提交的任务使用拒绝策略处理。可以自定义拒绝策略，拒绝策略需要实现RejectedExecutionHandler接口。

JDK默认的拒绝策略有四种：

1. AbortPolicy：丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。
2. DiscardPolicy：丢弃任务，但是不抛出异常。可能导致无法发现系统的异常状态。
3. DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新提交被拒绝的任务。
4. CallerRunsPolicy：由调用线程处理该任务。

默认拒绝策略：

 / * The default rejected execution handler */ private static final RejectedExecutionHandler defaultHandler = new AbortPolicy(); public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler { / * Creates an {@code AbortPolicy}. */ public AbortPolicy() { } / * Always throws RejectedExecutionException. * * @param r the runnable task requested to be executed * @param e the executor attempting to execute this task * @throws RejectedExecutionException always */ public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) { throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() + " rejected from " + e.toString()); } }

线程池的执行流程

自定义线程池工具

import java.util.concurrent.*; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; / * 线程池工厂工具 * * @author 向振华 * @date 2021/04/11 10:24 */ public class ThreadPoolFactory { / * 生成固定大小的线程池 * * @param threadName 线程名称 * @return 线程池 */ public static ExecutorService createFixedThreadPool(String threadName) { AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(0); return new ThreadPoolExecutor( // 核心线程数 desiredThreadNum(), // 最大线程数 desiredThreadNum(), // 空闲线程存活时间 60L, // 空闲线程存活时间单位 TimeUnit.SECONDS, // 工作队列 new ArrayBlockingQueue<>(1024), // 线程工厂 new ThreadFactory() { @Override public Thread newThread(Runnable r) { return new Thread(r, threadName + "-" + threadNumber.getAndIncrement()); } }, // 拒绝策略 new RejectedExecutionHandler() { @Override public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) { if (!executor.isShutdown()) { try { //尝试阻塞式加入任务队列 executor.getQueue().put(r); } catch (Exception e) { //保持线程的中断状态 Thread.currentThread().interrupt(); } } } }); } / * 理想的线程数，使用 2倍cpu核心数 */ public static int desiredThreadNum() { return Runtime.getRuntime().availableProcessors() * 2; } }