ThreadPoolExecutor

从 Java 5 开始，Java 提供了自己的线程池。线程池就是一个线程的容器，每次只执行额定数量的线程。 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor 就是这样的线程池。它很灵活，但使用起来也比较复杂，本文就对其做一个介绍。

　　首先是构造函数。以最简单的构造函数为例：

public　ThreadPoolExecutor( 　　

int　corePoolSize, 　　

int　maximumPoolSize, 　　

long　keepAliveTime, 　　

TimeUnit　unit, 　　

BlockingQueue<Runnable>　workQueue)　　

　　看起来挺复杂的。这里介绍一下。

　　corePoolSize 指的是保留的线程池大小。

　　maximumPoolSize 指的是线程池的最大大小。

　　keepAliveTime 指的是空闲线程结束的超时时间。

　　unit 是一个枚举，表示 keepAliveTime 的单位。

　　workQueue 表示存放任务的队列。

　　我们可以从线程池的工作过程中了解这些参数的意义。线程池的工作过程如下：

　　1、线程池刚创建时，里面没有一个线程。任务队列是作为参数传进来的。不过，就算队列里面有任务，线程池也不会马上执行它们。

　　2、当调用 execute() 方法添加一个任务时，线程池会做如下判断：

　　 a. 如果正在运行的线程数量小于 corePoolSize，那么马上创建线程运行这个任务；

　　 b. 如果正在运行的线程数量大于或等于 corePoolSize，那么将这个任务放入队列。

　　 c. 如果这时候队列满了，而且正在运行的线程数量小于 maximumPoolSize，那么还是要创建线程运行这个任务；

　　 d. 如果队列满了，而且正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize，那么线程池会抛出异常，告诉调用者“我不能再接受任务了”。

　　3、当一个线程完成任务时，它会从队列中取下一个任务来执行。

4、当一个线程无事可做，超过一定的时间（keepAliveTime）时，线程池会判断，如果当前运行的线程数大于 corePoolSize，那么这个线程就被停掉。所以线程池的所有任务完成后，它最终会收缩到 corePoolSize 的大小。

　 　这样的过程说明，并不是先加入任务就一定会先执行。假设队列大小为 10，corePoolSize 为 3，maximumPoolSize 为 6，那么当加入 20 个任务时，执行的顺序就是这样的：首先执行任务 1、2、3，然后任务 4~13 被放入队列。这时候队列满了，任务 14、15、16 会被马上执行，而任务 17~20 则会抛出异常。最终顺序是：1、2、3、14、15、16、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13。下面是一个线程池使用的例子：

public　static　void　main(String[]　args)　{ 　　

BlockingQueue<Runnable>　queue　=　new　LinkedBlockingQueue<Runnable>(); 　　

ThreadPoolExecutor　executor　=　new　ThreadPoolExecutor(3,　6,　1,　TimeUnit.DAYS,　queue); 　　



for　(int　i　=　0;　i　<　20;　i++)　{ 　　

executor.execute(new　Runnable()　{ 　　



public　void　run()　{ 　　

try　{ 　　

Thread.sleep(1000); 　　

}　catch　(InterruptedException　e)　{ 　　

e.printStackTrace(); 　　

} 　　

System.out.println(String.format("thread　%d　finished",　this.hashCode())); 　　

} 　　

}); 　　

} 　　

executor.shutdown(); 　　

}　　

　　对这个例子的说明如下：

　 　1、BlockingQueue 只是一个接口，常用的实现类有 LinkedBlockingQueue 和 ArrayBlockingQueue。用 LinkedBlockingQueue 的好处在于没有大小限制。这样的话，因为队列不会满，所以 execute() 不会抛出异常，而线程池中运行的线程数也永远不会超过 corePoolSize 个，keepAliveTime 参数也就没有意义了。

　　2、shutdown() 方法不会阻塞。调用 shutdown() 方法之后，主线程就马上结束了，而线程池会继续运行直到所有任务执行完才会停止。如果不调用 shutdown() 方法，那么线程池会一直保持下去，以便随时添加新的任务。

　　到这里对于这个线程池还只是介绍了一小部分。ThreadPoolExecutor 具有很强的可扩展性，不过扩展它的前提是要熟悉它的工作方式。后面的文章将会介绍如何扩展 ThreadPoolExecutor 类。

　　java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor 类提供了丰富的可扩展性。你可以通过创建它的子类来自定义它的行为。例如，我希望当每个任务结束之后打印一条消息，但我又无法修改任务对象，那么我可以这样写：

　　除了 afterExecute 方法之外，ThreadPoolExecutor 类还有 beforeExecute() 和 terminated() 方法可以重写，分别是在任务执行之前和整个线程池停止之后执行。

　 　除了可以添加任务执行前后的动作之外， ThreadPoolExecutor 还允许你自定义当添加任务失败后的执行策略。你可以调用线程池的 setRejectedExecutionHandler() 方法，用自定义的 RejectedExecutionHandler 对象替换现有的策略。 ThreadPoolExecutor 提供 4 个现有的策略，分别是：

　　ThreadPoolExecutor.AbortPolicy：表示拒绝任务并抛出异常

　　ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：表示拒绝任务但不做任何动作

　　ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：表示拒绝任务，并在调用者的线程中直接执行该任务

　　ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：表示先丢弃任务队列中的第一个任务，然后把这个任务加进队列。

　　这里是一个例子：

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(size, maxSize, 1, TimeUnit.DAYS, queue);

executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());

　　除此之外，你也可以通过实现 RejectedExecutionHandler 接口来编写自己的策略。下面是一个例子：

　

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 1, TimeUnit.SECONDS, queue,
new RejectedExecutionHandler() {
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
System.out.println(String.format("Task %d rejected.", r.hashCode()));
}
}

);