我們在工作中或多或少都使用過線程池，但是為什么要使用線程池呢?從他的名字中我們就應該知道，線程池使用了一種池化技術，和很多其他池化技術一樣，都是為了更高效的利用資源，例如鏈接池，內存池等等。那么，線程池的工作原理到底是怎樣的呢?

實際上，線程池是一種生產者 - 消費者模式，線程池的使用方是生產者，線程池本身是消費者。我們可以通過下面的代碼來理解線程池的工作原理。

public class ThreadPoolDemo {

//利用阻塞隊列實現生產者-消費者模式

BlockingQueueworkQueue;

//保存內部工作線程

Listthreads = new ArrayList<>();

private ThreadPoolDemo(int poolSize, BlockingQueueworkQueue) {

this.workQueue = workQueue;

// 創建工作線程

for (int idx = 0; idx < poolSize; idx++) {

WorkerThread work = new WorkerThread();

work.start();

threads.add(work);

}

}

// 提交任務

public void execute(Runnable command) throws InterruptedException {

workQueue.put(command);

}

// 工作線程負責消費任務，并執行任務

class WorkerThread extends Thread {

public void run() {

//循環取任務并執行

while (true) {

Runnable task = null;

try {

task = workQueue.take();

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

assert task != null;

task.run();

}

}

}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

BlockingQueueworkQueue =

new LinkedBlockingQueue<>(2);

// 創建線程池

ThreadPoolDemo pool = new ThreadPoolDemo(10, workQueue);

// 提交任務

pool.execute(()->{

System.out.println("hello world");

});

}

}

通過上面的Demo可見，線程池的創建都是通過ThreadPoolExecutor完成的，來看一下它的構造方法。

# -> ThreadPoolExecutor構造方法

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,

int maximumPoolSize,

long keepAliveTime,

TimeUnit unit,

BlockingQueueworkQueue) {

this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,

Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);

}

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,

int maximumPoolSize,

long keepAliveTime,

TimeUnit unit,

BlockingQueueworkQueue,

ThreadFactory threadFactory,

RejectedExecutionHandler handler) {

...

this.corePoolSize = corePoolSize;

this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;

this.workQueue = workQueue;

this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);

this.threadFactory = threadFactory;

this.handler = handler;

}

構造方法聲明的一系列參數非常重要，理解了它們線程池的基本原理你就掌握了，我們來看看他們的具體含義：

corePoolSize 核心線程數，除非設置核心線程超時(allowCoreThreadTimeOut)，線程一直存活在線程池中，即使線程處于空閑狀態。

maximumPoolSize 線程池中允許存在的最大線程數。

workQueue 工作隊列，當核心線程都處于繁忙狀態時，將任務提交到工作隊列中。如果工作隊列也超過了容量，會去嘗試創建一個非核心線程執行任務。

keepAliveTime 非核心線程處理空閑狀態的最長時間，超過該值線程則會被回收。

threadFactory 線程工廠類，用于創建線程。

RejectedExecutionHandler 工作隊列飽和策略，比如丟棄、拋出異常等。

線程池創建完成后，可通過execute方法提交任務，線程池根據當前運行狀態和特定參數對任務進處理，整體模型如下圖：

在 ThreadPoolDemo 的內部，維護了一個阻塞隊列 workQueue 和一組工作線程，工作線程的個數由構造函數中的 poolSize 來指定。用戶通過調用 execute() 方法來提交 Runnable 任務，execute() 方法的內部實現僅僅是將任務加入到 workQueue 中。ThreadPoolDemo 內部維護的工作線程會消費 workQueue 中的任務并執行任務，相關的代碼就是代碼中的 while 循環。

以上就是對線程池的工作原理的探究，就整個線程池工作原理而言，其中最重要的還是線程池的飽和策略，用戶通過實現RejectedExecutionHandler接口自定義飽和策略，并通過ThreadPoolExecutor多參的構造函數傳入。也許你看完了本文，對線程池的工作原理理解的還不夠透徹，那么請觀看本站的多線程教程吧，讓你全面掌握多線程相關知識!