线程池是如何执行的？任务太多会怎样？

矫情吗；* 2023-10-11 22:57 4阅读 0赞

Java 面试不可能不问线程池，无论是大厂还是小厂。这不，前几天面试阿里时也被问到了这个问题，虽不难，但这里也系统复盘一下。

要搞懂线程池的执行流程，最好的方式是去看它的源码，它的源码如下：

java复制代码public void execute(Runnable command) {
        if (command == null)
            throw new NullPointerException();
        int c = ctl.get();
        // 当前工作的线程数小于核心线程数
        if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
            // 创建新的线程执行此任务
            if (addWorker(command, true))
                return;
            c = ctl.get();
        }
        // 检查线程池是否处于运行状态，如果是则把任务添加到队列
        if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
            int recheck = ctl.get();
            // 再次检线程池是否处于运行状态，防止在第一次校验通过后线程池关闭
            // 如果是非运行状态，则将刚加入队列的任务移除
            if (! isRunning(recheck) && remove(command))
                reject(command);
            // 如果线程池的线程数为 0 时（当 corePoolSize 设置为 0 时会发生）
            else if (workerCountOf(recheck) == 0)
                addWorker(null, false); // 新建线程执行任务
        }
        // 核心线程都在忙且队列都已爆满，尝试新启动一个线程执行失败
        else if (!addWorker(command, false)) 
            // 执行拒绝策略
            reject(command);
    }

从上述源码我们可以看出，当任务来了之后，**线程池的执行流程是：先判断当前线程数是否大于核心线程数？如果结果为 false，则新建线程并执行任务；如果结果为 true，则判断任务队列是否已满？如果结果为 false，则把任务添加到任务队列中等待线程执行，否则则判断当前线程数量是否超过最大线程数？如果结果为 false，则新建线程执行此任务，否则将执行线程池的拒绝策略**，如下图所示：

![format_png][]

# 线程池拒绝策略 #

当任务过多且线程池的任务队列已满时，此时就会执行线程池的拒绝策略，线程池的拒绝策略默认有以下 4 种：

1.  AbortPolicy：中止策略，线程池会抛出异常并中止执行此任务；
2.  CallerRunsPolicy：把任务交给添加此任务的（main）线程来执行；
3.  DiscardPolicy：忽略此任务，忽略最新的一个任务；
4.  DiscardOldestPolicy：忽略最早的任务，最先加入队列的任务。

默认的拒绝策略为 AbortPolicy 中止策略。

# DiscardPolicy拒绝策略 #

接下来我们以 DiscardPolicy 忽略此任务，忽略最新的一个任务为例，演示一下拒绝策略的具体使用，实现代码如下：

java复制代码public static void main(String[] args) {
        // 任务的具体方法
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("当前任务被执行,执行时间:" + new Date() +
                                   " 执行线程:" + Thread.currentThread().getName());
                try {
                    // 等待 1s
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };
        // 创建线程,线程的任务队列的长度为 1
        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                                               100, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1),
                                                               new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());
        // 添加并执行 4 个任务
        threadPool.execute(runnable);
        threadPool.execute(runnable);
        threadPool.execute(runnable);
        threadPool.execute(runnable);
        // 线程池执行完任务，关闭线程池
        threadPool.shutdown();
    }

以上程序的执行结果如下：

![format_png 1][]

从上述执行结果可以看出，给线程池添加了 4 个任务，而线程池只执行了 2 个任务就结束了，其他两个任务执行了拒绝策略 DiscardPolicy 被忽略了，这就是拒绝策略的作用。

# AbortPolicy拒绝策略 #

为了和 DiscardPolicy 拒绝策略对比，我们来演示一下 JDK 默认的拒绝策略 AbortPolicy 中止策略，线程池会抛出异常并中止执行此任务，示例代码如下：

java复制代码public static void main(String[] args) {
        // 任务的具体方法
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("当前任务被执行,执行时间:" + new Date() +
                                   " 执行线程:" + Thread.currentThread().getName());
                try {
                    // 等待 1s
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };
        // 创建线程,线程的任务队列的长度为 1
        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                                               100, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1),
                                                               new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()); // 显式指定拒绝策略，也可以忽略此设置，它为默认拒绝策略
        // 添加并执行 4 个任务
        threadPool.execute(runnable);
        threadPool.execute(runnable);
        threadPool.execute(runnable);
        threadPool.execute(runnable);
        // 线程池执行完任务，关闭线程池
        threadPool.shutdown();
    }

以上程序的执行结果如下：

![format_png 2][]

从结果可以看出，给线程池添加了 4 个任务，线程池正常执行了 2 个任务，其他两个任务执行了中止策略，并抛出了拒绝执行的异常 RejectedExecutionException。

# 自定义拒绝策略 #

当然除了 JDK 提供的四种拒绝策略之外，我们还可以实现通过 new RejectedExecutionHandler，并重写 rejectedExecution 方法来实现自定义拒绝策略，实现代码如下：

java复制代码public static void main(String[] args) {
        // 任务的具体方法
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("当前任务被执行,执行时间:" + new Date() +
                                   " 执行线程:" + Thread.currentThread().getName());
                try {
                    // 等待 1s
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };
        // 创建线程,线程的任务队列的长度为 1
        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                                               100, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1),
                                                               new RejectedExecutionHandler() {
                                                                   @Override
                                                                   public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
                                                                       // 执行自定义拒绝策略的相关操作
                                                                       System.out.println("我是自定义拒绝策略~");
                                                                   }
                                                               });
        // 添加并执行 4 个任务
        threadPool.execute(runnable);
        threadPool.execute(runnable);
        threadPool.execute(runnable);
        threadPool.execute(runnable);
    }

以上程序的执行结果如下：

![format_png 3][]

# 小结 #

线程池的执行流程有 3 个重要的判断点（判断顺序依次往后）：判断当前线程数和核心线程数、判断当前任务队列是否已满、判断当前线程数是否已达到最大线程数。如果经过以上 3 个判断，得到的结果都会 true，则会执行线程池的拒绝策略。JDK 提供了 4 种拒绝策略，我们还可以通过 new RejectedExecutionHandler 并重写 rejectedExecution 方法来实现自定义拒绝策略。

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