三. ThreadPoolExecutor原理解析-认识线程池状态

前言

本篇文章将结合ThreadPoolExecutor的部分源码，认识ThreadPoolExecutor中的五种线程池状态。

正文

ThreadPoolExecutor继承于AbstractExecutorService，并实现了ExecutorService接口，是Executor框架的核心类，用于管理线程。

ThreadPoolExecutor使用了原子整型ctl来表示线程池状态和Worker数量。ctl是一个原子整型，前3位表示线程池状态，后29位表示Worker数量。ThreadPoolExecutor中这部分的源码如下所示。

public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService {

    private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
    private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3;
    private static final int CAPACITY   = (1 << COUNT_BITS) - 1;

    private static final int RUNNING    = -1 << COUNT_BITS;
    private static final int SHUTDOWN   =  0 << COUNT_BITS;
    private static final int STOP       =  1 << COUNT_BITS;
    private static final int TIDYING    =  2 << COUNT_BITS;
    private static final int TERMINATED =  3 << COUNT_BITS;

    // 取整型前3位，即获取线程池状态
    private static int runStateOf(int c)     { return c & ~CAPACITY; }
    // 取整型后29位，即获取Worker数量
    private static int workerCountOf(int c)  { return c & CAPACITY; }
    // 根据线程池状态和Worker数量拼装ctl
    private static int ctlOf(int rs, int wc) { return rs | wc; }

    // 线程池状态判断
    private static boolean runStateLessThan(int c, int s) {
        return c < s;
    }

    // 线程池状态判断
    private static boolean runStateAtLeast(int c, int s) {
        return c >= s;
    }

    // 判断线程池状态是否为RUNNING
    private static boolean isRunning(int c) {
        return c < SHUTDOWN;
    }
    
    ......
    
}

总结

在ThreadPoolExecutor中规定了线程池的状态如下。

• RUNNING，线程池接受新任务，会执行任务阻塞队列中的任务，ctl前三位表示为111；
• SHUTDOWN，线程池拒绝新任务，会执行任务阻塞队列中的任务，ctl前三位表示为000；
• STOP，线程池拒绝新任务，不会执行任务阻塞队列中的任务，尝试中断正在执行的任务，ctl前三位表示为001；
• TIDYING，所有任务被关闭，Worker数量为0，ctl前三位表示为010；
• TERMINATED，terminated()执行完毕，ctl前三位表示为011。

得益于ctl的结构，所以无论Worker数量是多少，ThreadPoolExecutor中线程池状态存在如下关系。

RUNNING < SHUTDOWN < STOP < TIDYING < TERMINATED

因此runStateLessThan()，runStateAtLeast()和isRunning()方法可以方便的对线程池状态进行判断。

最后

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