图说 ThreadPoolExecutor 和 Lock 原理

ThreadPoolExecutor :  创建一个 thread pool, pool 中每个 thread 称为 worker，负责执行任务(Task)， task个数如果不大于线程池的个数，则分别分给线程池里的各个线程，否则 task 入队列， worker 执行完自己 task，去队列取新任务执行。直到队列里面没有任务，park 住线程池中的线程。

 

AQS ： tryAcquire()，尝试让当前线程获得锁，获得则设置当前线程为执行线程，返回 true，否则返回 false.

              acquire()，让当前线程获得锁，如获得，直接执行当前线程。 否则包装当前线程为 Node，进入等待队列，同时设置前驱 prep 的 status 为 -1，表示前驱出队列时会激活自己，通过 LockSupport.park 刮起自己。

              tryRelease，尝试释放锁。

              release()，释放锁。

 

Sync ：  lock()，

 

if (compareAndSetState(0, 1))
                setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
            else
                acquire(1);

               unlock(),

 

sync.release(1);

 Condition ： 与 lock 关联， conditon = lock.newCondition(), 通过 condition.await()让当前线程进入condition等待队列 （注：与线程等待队列 区别，前者通过 prep, next 联系，后者通过 nextWaiter联系 ），一个锁的每个 condition 都可能有自己的 condition 队列，所以一个锁，含有n个 condition，共可能有 1+n个队列。当收到 condition.single（）时，condition 线程从 condition 队列加入到 线程等待队列尾部，等待以后执行。

 

CountDownLatch ： CountDownLatch(n) ， 即：首先加上 n把锁 ，以后每个 CountDownLatch 使用线程可以 通过 countDown减掉一把锁，同时 LockSupport.park 该线程，所以只有减最后一把锁的时候，才会释放占有的资源 ，LockSupport.unpark 锁定的线程。因此等待队列的一个线程可能有两个地方激活他：1，最后一把锁释放时候激活等待队列的所有该锁的等待线程。 2，最后一把锁释放，激活等待队列的该锁的第一个等待线程，该线程激活后继线程。

 

CyclicBarrier ： 类似 CountDownLatch，CyclicBarrier(n) --> 表示 acquire(n)，首先加上 n 把锁 ，但是用另外一个变量保存锁的个数 ，这样每个CyclicBarrier使用线程可以通过 await() 减去一把锁，同时 LockSupport.park 该线程，直到最后一把锁减去时， LockSuport.unpark 所有锁定线程 ，同时：重置锁的个数为 n ，再次循环上面过程。

 

 

Semaphore ：Semaphore(n) ，首先表示资源最多可以有 n把锁同时使用才能锁上，与CountDownLatch和CyclicBarrier 最大区别为 前者的锁为并联 ，只要有一把锁就锁定资源 ， Semaphore 为串连 ，只有所有锁都锁上，才能锁住 资源，acquire();表示加上一把锁，release（）表示释放一把锁，其他线程可以立即获得该锁。 所以 Semaphore(1)，跟 Lock 功能类似。

 

FutureTask ：执行完任务返回 。使用 Callable()执行，而线程 Callable() 执行可以返回结果。 所以可以通过设置当前线程执行者runner，和执行线程 Callable 状态表示执行的线程是否完成。 例如: Callable 返回结果，并且 runner为null , 则该线程执行结束。

 

下图部分为 ThreadPoolExecutor 一个演示过程（注：该图只是一种可能结果，因为线程执行的不确定性），部分为 Lock的演示过程。