一加Ace2 Pro真機(jī)揭曉 鈦空灰配色質(zhì)感拉滿
終于，在經(jīng)過(guò)了幾波預(yù)熱之后，一加Ace2 Pro的外觀真機(jī)圖在網(wǎng)上出現(xiàn)了。還是博主數(shù)碼閑聊站曝光的，這次的外觀設(shè)計(jì)還是延續(xù)了一加11的方案，只是細(xì)節(jié)上有了調(diào)整，例如新加入了鈦空灰
這是張小帥失業(yè)之后的第三場(chǎng)面試。
面試官：“實(shí)際開(kāi)發(fā)中用過(guò)多線程吧，那聊聊線程池吧”。
“有CachedThreadPool:可緩存線程池,FixedThreadPool:定長(zhǎng)線程池.......balabala”。小帥暗暗竊喜，還好把這幾種線程池背下來(lái)了，看來(lái)這次可以上岸了。
面試官點(diǎn)點(diǎn)頭，繼續(xù)問(wèn)到“那線程池底層是如何實(shí)現(xiàn)復(fù)用的？”
“額，這個(gè)....”
寒風(fēng)中，那個(gè)男人的背影在暮色中顯得孤寂而凄涼，仿佛與世隔絕，獨(dú)自面對(duì)著無(wú)盡的寂寞......
如果問(wèn)到線程池的話，不好好剖析過(guò)底層代碼，恐怕真的會(huì)像小帥那樣被問(wèn)翻吧。
那么在此我們就來(lái)好好剖析一下線程池的底層吧。我們大概從如下幾個(gè)方面著手：
概覽圖
說(shuō)到線程池，其實(shí)我們要先聊到池化技術(shù)。
池化技術(shù)：我們將資源或者任務(wù)放入池子，使用時(shí)從池中取，用完之后交給池子管理。通過(guò)優(yōu)化資源分配的效率，達(dá)到性能的調(diào)優(yōu)。
池化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：
所以我們說(shuō)線程池是提升線程可重復(fù)利用率、可控性的池化技術(shù)的一種。
現(xiàn)在我們有這樣一個(gè)場(chǎng)景，上層有業(yè)務(wù)系統(tǒng)批量調(diào)用底層進(jìn)行發(fā)送郵件，廢話不多，直接上代碼：
demo
最終運(yùn)行輸出結(jié)果為：
由線程：pool-1-thread-1 發(fā)送第：0封郵件由線程：pool-1-thread-2 發(fā)送第：1封郵件由線程：pool-1-thread-1 發(fā)送第：2封郵件由線程：pool-1-thread-2 發(fā)送第：3封郵件由線程：pool-1-thread-1 發(fā)送第：4封郵件由線程：pool-1-thread-1 發(fā)送第：6封郵件由線程：pool-1-thread-2 發(fā)送第：5封郵件由線程：pool-1-thread-1 發(fā)送第：7封郵件由線程：pool-1-thread-2 發(fā)送第：8封郵件由線程：pool-1-thread-1 發(fā)送第：9封郵件上面的例子中從結(jié)果來(lái)看是10封郵件分別由兩條線程發(fā)送出去了，上圖可見(jiàn)，我們給ThreadPoolExecutor這個(gè)執(zhí)行器分別指定了七個(gè)參數(shù)。那么參數(shù)的含義到底是什么呢？接下來(lái)咱們層層抽絲剝繭。
大家估計(jì)會(huì)有疑問(wèn)，線程池的種類那么多，案例中為什么要用TheadPoolExecutor類呢，其他的種類是由TheadPoolExecutor通過(guò)不同的入?yún)⒍x出來(lái)的，所以我們直接拿ThreadPoolExecutor來(lái)看。
我們先來(lái)看一下ThreadPoolExecutor的繼承關(guān)系，有個(gè)宏觀印象：
宏觀繼承
我們?cè)賮?lái)看一下ThreadPoolExecutor的構(gòu)造方法：
構(gòu)造方法
下面我們來(lái)解釋一下幾個(gè)參數(shù)的含義：
大家對(duì)上述的含義初步有個(gè)概念。
看了上面的構(gòu)造函數(shù)字段大家估計(jì)也還是優(yōu)點(diǎn)懵的，尤其是從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)商品池的小伙伴。所以老貓又?jǐn)]了一張商品池的大概的工作流程圖，方便大家把這些概念串起來(lái)。
大概流程
上圖中老貓標(biāo)記了四條線，簡(jiǎn)單介紹一下（當(dāng)然上圖若有問(wèn)題，也希望大家能夠指出來(lái)）。
接下來(lái)我們來(lái)看一下執(zhí)行theadPoolExecutor.execute()的時(shí)候到底發(fā)生了什么。先來(lái)看一下源碼：
public void execute(Runnable command) { if (command == null) throw new NullPointerException(); int c = ctl.get(); if (workerCountOf(c) < corePoolSize) { if (addWorker(command, true)) return; c = ctl.get(); } if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) { int recheck = ctl.get(); if (! isRunning(recheck) && remove(command)) reject(command); else if (workerCountOf(recheck) == 0) addWorker(null, false); } else if (!addWorker(command, false)) reject(command); }(1) ctl變量
進(jìn)入執(zhí)行源碼之后我們首先看到的是ctl,只知道ctl中拿到了一個(gè)int數(shù)據(jù)至于這個(gè)數(shù)值有什么用，目前不知道，接著看涉及的相關(guān)代碼，老貓將相關(guān)的代碼解讀放到源碼中進(jìn)行注釋。
//通過(guò)ctl獲取線程池的狀態(tài)以及包含的線程數(shù)量 private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0)); private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3; // COUNT_BITS = 32-3 = 29 /**001左移29位 * 00100000 00000000 00000000 00000000 * 操作減1 * 00011111 11111111 11111111 11111111（表示初始化的時(shí)候線程情況，1表示均有空閑線程） * 換成十進(jìn)制：COUNT_MASK = 536870911 */ private static final int COUNT_MASK = (1 << COUNT_BITS) - 1; /** * 運(yùn)行中狀態(tài) * 1的原碼 * 00000000 00000000 00000000 00000001 * 取反+1 * 11111111 11111111 11111111 11111111 * 左移29位 * 11100000 00000000 00000000 00000000 **/ // runState is stored in the high-order bits private static final int RUNNING = -1 << COUNT_BITS; //運(yùn)行中狀態(tài) 11100000 00000000 00000000 00000000 private static final int SHUTDOWN = 0 << COUNT_BITS; //終止?fàn)顟B(tài) 00000000 00000000 00000000 00000000 private static final int STOP = 1 << COUNT_BITS; //停止 00100000 00000000 00000000 00000000 private static final int TIDYING = 2 << COUNT_BITS; // 01000000 00000000 00000000 00000000 private static final int TERMINATED = 3 << COUNT_BITS; // 01100000 00000000 00000000 00000000 //取高3位表示獲取運(yùn)行狀態(tài) private static int runStateOf(int c) { return c & ~COUNT_MASK; } //~COUNT_MASK表示取反碼：11100000 00000000 00000000 00000000 //取出低位29位的值，當(dāng)前活躍的線程數(shù) private static int workerCountOf(int c) { return c & COUNT_MASK; } //COUNT_MASK:00011111 11111111 11111111 11111111 //計(jì)算ctl的值，ctl=[3位]線程池狀態(tài) + [29位]線程池中線程數(shù)量。 private static int ctlOf(int rs, int wc) { return rs | wc; } //進(jìn)行或運(yùn)算上面我們針對(duì)各個(gè)狀態(tài)以及那么多的二進(jìn)制表示符有點(diǎn)懵，當(dāng)然如果不會(huì)二進(jìn)制運(yùn)算的，大家可以先自己去了解一下二進(jìn)制的運(yùn)算邏輯。通過(guò)源碼中的英文，我們知道CTL的值其實(shí)分成兩部分組成，高三位是狀態(tài)，其余均為當(dāng)前線程數(shù)。如下的圖：
線程池狀態(tài)
上面的圖的描述解釋，其實(shí)也都是英文注釋版的翻譯，我們?cè)賮?lái)看一下有了這些狀態(tài)，這些狀態(tài)是怎么流轉(zhuǎn)的，英文注釋是這樣的：
/*** RUNNING -> SHUTDOWN * On invocation of shutdown() * (RUNNING or SHUTDOWN) -> STOP * On invocation of shutdownNow() * SHUTDOWN -> TIDYING * When both queue and pool are empty * STOP -> TIDYING * When pool is empty * TIDYING -> TERMINATED * When the terminated() hook method has completed * /上面的描述不太直觀，老貓將流程串了起來(lái)，得到了下面的狀態(tài)機(jī)流轉(zhuǎn)圖。如下圖：
狀態(tài)機(jī)流程
寫到這里，其實(shí)ctl已經(jīng)很清楚了，ctl說(shuō)白了就是狀態(tài)位和活躍線程數(shù)的表示方式。通過(guò)ctl咱們可以知道當(dāng)前是什么狀態(tài)以及活躍線程數(shù)量是多少 （設(shè)計(jì)很巧妙，如果此處還有問(wèn)題，歡迎大家私聊老貓）。
(3) 線程池中的線程數(shù)小于核心線程數(shù)
讀完ctl之后，我們來(lái)看一下接下來(lái)的代碼。
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) { if (addWorker(command, true)) return; //添加新的線程 c = ctl.get(); //重新獲取當(dāng)前的狀態(tài)以及線程數(shù)量}繼上述的workerCountOf，我們知道這個(gè)方法可以獲取當(dāng)前活躍的線程數(shù)。如果當(dāng)前線程數(shù)小于配置的核心線程數(shù)，則會(huì)調(diào)用addWorker進(jìn)行添加新的線程。如果添加失敗了，則重新獲取ctl的值。
(4) 任務(wù)添加到隊(duì)列的相關(guān)邏輯
if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) { int recheck = ctl.get(); //再次check一下，當(dāng)前線程池是否是運(yùn)行狀態(tài)，如果不是運(yùn)行時(shí)狀態(tài)，則把剛剛添加到workQueue中的command移除掉 if (! isRunning(recheck) && remove(command)) reject(command); else if (workerCountOf(recheck) == 0) addWorker(null, false); }上述我們知道當(dāng)添加線程池失敗的時(shí)候，我們會(huì)重新獲取ctl的值。此時(shí)咱們的第一步就很清楚了：
(5) 線程池中的線程數(shù)量小于最大線程數(shù)代碼邏輯以及拒絕策略的代碼邏輯
接下來(lái)，我們看一下最后的一個(gè)步驟
/** * 進(jìn)入第三步驟前提： * 1.線程池不是運(yùn)行狀態(tài)，所以isRunning(c)為false * 2.workCount >= corePoolSize的時(shí)候于此同時(shí)并且添加到queue失敗的時(shí)候執(zhí)行 */else if (!addWorker(command, false)) reject(command); }由于調(diào)用addWorker的第二個(gè)參數(shù)是false，則表示對(duì)比的是最大線程數(shù)，那么如果往線程池中創(chuàng)建線程依然失敗，即addWorker返回false，那么則進(jìn)入if語(yǔ)句中，直接調(diào)用reject方法調(diào)用拒絕策略了。
寫到這里大家估計(jì)會(huì)對(duì)這個(gè)第二個(gè)參數(shù)是false為什么比較的是最大線程數(shù)有疑問(wèn)。其實(shí)這個(gè)是addWorker中的方法。我們可以大概看一下：
private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) { retry: for (int c = ctl.get();;) { // Check if queue empty only if necessary. if (runStateAtLeast(c, SHUTDOWN) && (runStateAtLeast(c, STOP) || firstTask != null || workQueue.isEmpty())) return false; for (;;) { if (workerCountOf(c) >= ((core ? corePoolSize : maximumPoolSize) & COUNT_MASK)) return false; if (compareAndIncrementWorkerCount(c)) break retry; c = ctl.get(); // Re-read ctl if (runStateAtLeast(c, SHUTDOWN)) continue retry; // else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop } }}我們很明顯地看到當(dāng)core為flase的時(shí)候咱們獲取的是maximumPoolSize，也就是最大線程數(shù)。
寫到這里，其實(shí)咱們的核心主流程大概就已經(jīng)結(jié)束了。這里其實(shí)老貓也只是寫了一個(gè)算是比較入門的開(kāi)頭。當(dāng)然我們還可以再深入去理addWorker的源碼。這個(gè)其實(shí)就交給大家去細(xì)看了，篇幅過(guò)長(zhǎng)，相信大家也會(huì)失去閱讀的興趣了，感興趣的可以自己研究一下，如果說(shuō)還是有問(wèn)題的，可以找老貓一起探討，老貓的公眾號(hào):"程序員老貓"。老貓覺(jué)得在上述的源碼中比較重要的其實(shí)就是ctl值的流轉(zhuǎn)順序以及計(jì)算方式，讀懂這個(gè)的話，后面一切的源碼只要順藤摸瓜即可理解。
我們上述主要和大家分享了比較核心的theadPoolExecutor。除此之外，線程池Executors里面包含了很多其他的線程池模板。當(dāng)然這也是小貓直接面試的時(shí)候說(shuō)的那些，其實(shí)小貓也就僅僅只是背了線程池模板而已，并不知曉其工作原理。如下幾種：
上述針對(duì)這些羅列了一下，其實(shí)很多官網(wǎng)上也有相關(guān)的介紹，當(dāng)然感興趣的小伙伴也可以再去刨一刨里面的源碼實(shí)現(xiàn)。
很多小伙伴在用一些線程池或者第三方中間件的時(shí)候可能只停留在如何使用上，一旦出了問(wèn)題或者被人深入問(wèn)到其實(shí)現(xiàn)原理的時(shí)候就比較頭大。所以在日常開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，我們不僅僅需要知道如何去用，其實(shí)更應(yīng)該知道底層的原理是什么。這樣才能長(zhǎng)立于不敗之地。
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