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线程池是怎么回收空闲线程的?如果你认为有定时任务,那你就错了!

发布于: 2021 年 01 月 12 日
线程池是怎么回收空闲线程的?如果你认为有定时任务,那你就错了!

全文共计 2350 字 17 图,预计阅读时间 12 分钟


大家好,我是 tin,这是我的第 4 篇原创文章


一、来唠嗑唠嗑题外话


配图和本文内容无关,之所以留此配图是因为最近自己作为万年 windows 系统用户终于尝试买入了人生第一台 mac,也就是今年刚出来,大家都比较关心、讨论也满天飞的 mac M1!此文作为使用 mac 输出的第一篇技术文章,谨此纪念。


感觉怎么样呢?作为一个完全 mac 新用户,主要的体会是这样的:


1. 续航真真长!自己亲测,17-18 小时毫无压力。


2. 很不习惯。包括了 macOS、快捷键、触摸板、文件管理,到目前为止我还没弄明白 control、option、command 这三个键的区别。


3. 整机质感很好。最想说的就是屏幕,很细、很腻、很柔,非常有一种舒服感、质感,大体有些「遇见即要护你终生」的感觉。


至于网上一直讨论的兼容性问题,目前还没遇到,因为我本机用的最多的是浏览器、微信、IDEA,这些都能正常运行。


好了,回归正题。


二、究竟谁负责回收线程池空闲线程?


这个问题的来源也是比较巧,曾经跟同事聊天,说怎么去考量候选人简历上的“精通 Java 线程池”,考虑出发点一是不能网上出现过的,因为可以背答案,二是要能体现候选人真的懂线程池,起码源码看过(非熟悉使用 Java 线程池)。


一次面试的时候,同事突然想到的这个问题。于是今天我就把这个问题作为本文分析线程池的出发点了。


首先,这个问题常见的答案有:


① 线程池回收的 ---等于没答


② 会单独有一个定时任务回收空闲线程 ---完全错误


正确答案是这样的:

超过 corePoolSize 的空闲线程由线程池回收,线程池 Worker 启动跑第一个任务之后就一直循环遍历线程池任务队列,超过指定超时时间获取不到任务就 remove Worker,最后由垃圾回收器回收。


这里面有两个概念想重新说一下,一个是 Worker,另一个是任务队列。


Worker 是线程池 ThreadPoolExecutor 的一个内部类,其有一个成员变量 thread(线程),所以我们可以把一个 Worker 假以理解为一个线程。


任务队列是 BlockingQueue,都说精通线程池了,如果熟悉这个队列的话,能不熟悉它的几个方法吗?线程池正是利用 poll 方法的超时时间来决定要不要回收空闲线程的。


boolean poll(E e, long timeout, TimeUnit unit)


三、源码一窥究竟


讲完答案,一起看看怎么举证它,先把测试用例写起来:


定义了核心线程数为 1,最大线程数为 2,队列长度为 2 的线程池,程序运行时一次性给线程池安排 4 个任务,重复两次,下面是运行的结果截图:

从现象看,我们的问题复现出来了!已经复现那就好办了,可以打断点进去一看究竟了(为了便于分析理解,我就没有把 debug 截图出来,都是关键源码截图)!


我们再回顾下线程池的类图,要不然我们还不知道在哪里看,在哪里下手打断点是不是?

ThreadPoolExecutor 至关重要,它就是我们所说的线程池了。Executors 给了很多生成默认线程池的方法,但一般不建议用 Executors 的默认线程池,具体原因不在本文讨论范围之内,有兴趣可以先自行了解。


已经找到 ThreadPoolExecutor 关键类, 再上一个线程池运行任务的基本流程图

有了这图是不是就很清晰了?重点在「线程执行任务」里面,接下来我们开始看源码。


从 ThreadPoolExecutor 的 excute 方法看起,为什么从这里看起?因为我们的任务放到线程池后,是从调用 execute 执行开始的。

execute 主体代码量很少,我特地圈出了 addWorker,里面最最重要的就是初始化 Worker 同时启动 thread。

上图是 Worker 作为内部类最关键的代码,非常有意思的是 Worker 本身也是一个 Runnable,它把自己放到自己的成员变量 thread 里面来执行了!thread 顾名思义就是线程了。


这样就明了了,Worker 实现了 Runnable 接口,我们直接看它的 run 方法,看截图的③处标记,抽离出来一个 runWorker 方法,我们直接看 runWorker 方法,看下图:

①处是一个 while 循环,getTask 方法就是从线程池队列取任务,里面就是上面我说到的调用 BlockingQueue 的 poll 方法,超时时间即是我们配置线程池事的 keepAliveTime。


②处就是我们本问题真正答案之处了呀!发现没,一旦跳出 while 循环,即进入到 processWorkExit 方法,这就是回收 Worker,答案终于浮出水面,看下面截图:

细心的同学可能发现了,这个回收岂不是把核心线程也会回收?


非也,这个问题的答案在 getTask 方法里面,来,我们再看一下 getTask 方法:

①处表示是否允许核心线程超时,或者线程数是否大于核心线程数。(这里说一下一个非常细的点:线程池中如果线程数低于核心线程数,就一定不会回收线程了吗?答案显然不是,allowCoreThreadTimeOut 参数不就可以实现回收了么!)


②处就是从任务队列取任务了,带了 timeOut 参数的 poll 方法超时未能从任务队列获取任务即返回 null,从而实现最终的线程回收。


四、结束


我是 tin,一个在努力让自己早日变成大神的普通攻城狮。自己阅历有限、学识浅薄,如有发现文章不妥之处,非常欢迎加我提出,我一定细心推敲加以修改。

看到这里请给点鼓励再走吧,坚持原创不容易,不要白嫖,你的正反馈是我坚持输出的最强大动力,谢谢!


总结、提升

做一个快乐的攻城狮

构筑属于自己的一方天地


发布于: 2021 年 01 月 12 日阅读数: 443
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我是tin,公众号:看点代码再上班。 2018.11.13 加入

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