Threadpoolexecutor源码分析

前言

　　为了对线程的统一管理分配，引入了线程池。我们来看看它的源码吧！

接口、类的关系

我们来看看Executor、ExecutorService、AbstractExecutorService

Executor接口

Executor接口只有一个方法execute,传入线程任务参数

ExecutorService接口

public interface ExecutorService extends Executor {

    void shutdown();

    List<Runnable> shutdownNow();

    boolean isShutdown();

    boolean isTerminated();

    boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException;

    <T> Future<T> submit(Callable<T> task);

    <T> Future<T> submit(Runnable task, T result);

    Future<?> submit(Runnable task);

    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
        throws InterruptedException;

    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
                                  long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException;

    
    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
        throws InterruptedException, ExecutionException;

   
    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
                    long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

ExecutorService接口继承Executor接口，并增加了submit、shutdown、invokeAll等等一系列方法。

AbstractExecutorService抽象类

public abstract class AbstractExecutorService implements ExecutorService {

    protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Runnable runnable, T value) {
        return new FutureTask<T>(runnable, value);
    }

    protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Callable<T> callable) {
        return new FutureTask<T>(callable);
    }

    public Future<?> submit(Runnable task) {
        if (task == null) throw new NullPointerException();
        RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null);
        execute(ftask);
        return ftask;
    }

    public <T> Future<T> submit(Runnable task, T result) {
        if (task == null) throw new NullPointerException();
        RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task, result);
        execute(ftask);
        return ftask;
    }

    public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
        if (task == null) throw new NullPointerException();
        RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);
        execute(ftask);
        return ftask;
    }

    private <T> T doInvokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
                              boolean timed, long nanos)
        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {...}

    public <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
        throws InterruptedException, ExecutionException {... }

    public <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
                           long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {...}

    public <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
        throws InterruptedException {...}

    public <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
                                         long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException {...}

}

AbstractExecutorService抽象类实现ExecutorService接口，并且提供了一些方法的默认实现，例如submit方法、invokeAny方法、invokeAll方法。

像execute方法、线程池的关闭方法（shutdown、shutdownNow等等）就没有提供默认的实现。

ThreadPoolExecutor

属性

我们先看看与线程池状态相关的属性

//记录线程池状态和线程数量（总共32位，前三位表示线程池状态，后29位表示线程数量）
private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
//线程数量统计位数29  Integer.SIZE=32 
private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3;
//容量 000 11111111111111111111111111111
private static final int CAPACITY   = (1 << COUNT_BITS) - 1;

//运行中 111 00000000000000000000000000000
private static final int RUNNING    = -1 << COUNT_BITS;
//关闭 000 00000000000000000000000000000
private static final int SHUTDOWN   =  0 << COUNT_BITS;
//停止 001 00000000000000000000000000000
private static final int STOP       =  1 << COUNT_BITS;
//整理 010 00000000000000000000000000000
private static final int TIDYING    =  2 << COUNT_BITS;
//终止 011 00000000000000000000000000000
private static final int TERMINATED =  3 << COUNT_BITS;

//获取运行状态（获取前3位）
private static int runStateOf(int c)     { return c & ~CAPACITY; }
//获取线程个数（获取后29位）
private static int workerCountOf(int c)  { return c & CAPACITY; }
private static int ctlOf(int rs, int wc) { return rs | wc; }

• RUNNING：接受新任务并且处理阻塞队列里的任务
• SHUTDOWN：拒绝新任务但是处理阻塞队列里的任务
• STOP：拒绝新任务并且抛弃阻塞队列里的任务同时会中断正在处理的任务
• TIDYING：所有任务都执行完（包含阻塞队列里面任务）当前线程池活动线程为0，将要调用terminated方法
• TERMINATED：终止状态。terminated方法调用完成以后的状态

 

与线程工作相关的属性

构造器

参数介绍

 

普通方法

submit 提交任务（AbstractExecutorService中的方法）

public Future<?> submit(Runnable task) {
    if (task == null) throw new NullPointerException();
    RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null);
    execute(ftask);
    return ftask;
}

public <T> Future<T> submit(Runnable task, T result) {
    if (task == null) throw new NullPointerException();
    RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task, result);
    execute(ftask);
    return ftask;
}

public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
    if (task == null) throw new NullPointerException();
    RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);
    execute(ftask);
    return ftask;

流程步骤如下

1. 调用submit方法，传入Runnable或者Callable对象
2. 判断传入的对象是否为null，为null则抛出异常，不为null继续流程
3. 将传入的对象转换为RunnableFuture对象
4. 执行execute方法，传入RunnableFuture对象
5. 返回RunnableFuture对象

execute 执行

public void execute(Runnable command) {
   //传进来的线程为null，则抛出空指针异常
   if (command == null)
       throw new NullPointerException();
  
   //获取当前线程池的状态+线程个数变量
   int c = ctl.get();
   /**
    * 3个步骤
    */
   //1.判断当前线程池线程个数是否小于corePoolSize,小于则调用addWorker方法创建新线程运行,且传进来的Runnable当做第一个任务执行。
   //如果调用addWorker方法返回false，则直接返回
   if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
       if (addWorker(command, true))
           return;
       c = ctl.get();
   }

   //2.如果线程池处于RUNNING状态，则添加任务到阻塞队列
   if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {

       //二次检查
       int recheck = ctl.get();
       //如果当前线程池状态不是RUNNING则从队列删除任务，并执行拒绝策略
       if (! isRunning(recheck) && remove(command))
           reject(command);

       //否者如果当前线程池线程空，则添加一个线程
       else if (workerCountOf(recheck) == 0)
           addWorker(null, false);
   }
   //3.新增线程，新增失败则执行拒绝策略
   else if (!addWorker(command, false))
       reject(command);
}

其实从上面代码注释中可以看出就三个判断，

1. 核心线程数是否已满
2. 队列是否已满
3. 线程池是否已满

然后根据这三个条件进行不同的操作，下图是Java并发编程的艺术书中的线程池的主要处理流程，或许会比较容易理解些

 

下面是整个流程的详细步骤

1. 调用execute方法，传入Runable对象
2. 判断传入的对象是否为null，为null则抛出异常，不为null继续流程
3. 获取当前线程池的状态和线程个数变量
4. 判断当前线程数是否小于核心线程数，是走流程5，否则走流程6
5. 添加线程数，添加成功则结束，失败则重新获取当前线程池的状态和线程个数变量,
6. 判断线程池是否处于RUNNING状态，是则添加任务到阻塞队列，否则走流程10，添加任务成功则继续流程7
7. 重新获取当前线程池的状态和线程个数变量
8. 重新检查线程池状态，不是运行状态则移除之前添加的任务，有一个false走流程9，都为true则走流程11
9. 检查线程池线程数量是否为0，否则结束流程，是调用addWorker(null, false)，然后结束
10. 调用!addWorker(command, false)，为true走流程11，false则结束
11. 调用拒绝策略reject(command)，结束

　　execute方法中主要使用到addWorker方法，addWorker方法用于创建线程，并且通过core参数表示该线程是否是核心线程，如果返回true则表示创建成功，否则失败。addWorker的代码如下所示：

private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {
        retry:
        for (;;) { // 外层无限循环
            // 获取线程池控制状态
            int c = ctl.get();
            // 获取状态
            int rs = runStateOf(c);

            // Check if queue empty only if necessary.
            if (rs >= SHUTDOWN &&            // 状态大于等于SHUTDOWN，初始的ctl为RUNNING，小于SHUTDOWN
                ! (rs == SHUTDOWN &&        // 状态为SHUTDOWN
                   firstTask == null &&        // 第一个任务为null
                   ! workQueue.isEmpty()))     // worker队列不为空
                // 返回
                return false;

            for (;;) {
                // worker数量
                int wc = workerCountOf(c);
                if (wc >= CAPACITY ||                                // worker数量大于等于最大容量
                    wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))    // worker数量大于等于核心线程池大小或者最大线程池大小
                    return false;
                if (compareAndIncrementWorkerCount(c))                 // 比较并增加worker的数量
                    // 跳出外层循环
                    break retry;
                // 获取线程池控制状态
                c = ctl.get();  // Re-read ctl
                if (runStateOf(c) != rs) // 此次的状态与上次获取的状态不相同
                    // 跳过剩余部分，继续循环
                    continue retry;
                // else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop
            }
        }

        // worker开始标识
        boolean workerStarted = false;
        // worker被添加标识
        boolean workerAdded = false;
        // 
        Worker w = null;
        try {
            // 初始化worker
            w = new Worker(firstTask);
            // 获取worker对应的线程
            final Thread t = w.thread;
            if (t != null) { // 线程不为null
                // 线程池锁
                final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
                // 获取锁
                mainLock.lock();
                try {
                    // Recheck while holding lock.
                    // Back out on ThreadFactory failure or if
                    // shut down before lock acquired.
                    // 线程池的运行状态
                    int rs = runStateOf(ctl.get());

                    if (rs < SHUTDOWN ||                                    // 小于SHUTDOWN
                        (rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) {            // 等于SHUTDOWN并且firstTask为null
                        if (t.isAlive()) // precheck that t is startable    // 线程刚添加进来，还未启动就存活
                            // 抛出线程状态异常
                            throw new IllegalThreadStateException();
                        // 将worker添加到worker集合
                        workers.add(w);
                        // 获取worker集合的大小
                        int s = workers.size();
                        if (s > largestPoolSize) // 队列大小大于largestPoolSize
                            // 重新设置largestPoolSize
                            largestPoolSize = s;
                        // 设置worker已被添加标识
                        workerAdded = true;
                    }
                } finally {
                    // 释放锁
                    mainLock.unlock();
                }
                if (workerAdded) { // worker被添加
                    // 开始执行worker的run方法
                    t.start();
                    // 设置worker已开始标识
                    workerStarted = true;
                }
            }
        } finally {
            if (! workerStarted) // worker没有开始
                // 添加worker失败
                addWorkerFailed(w);
        }
        return workerStarted;
    }

说明：此函数可能会完成如下几件任务

　　① 原子性的增加workerCount。

　　② 将用户给定的任务封装成为一个worker，并将此worker添加进workers集合中。

　　③ 启动worker对应的线程，并启动该线程，运行worker的run方法。

　　④ 回滚worker的创建动作，即将worker从workers集合中删除，并原子性的减少workerCount。

Worker对象

　　Worker是定义在ThreadPoolExecutor中的finnal类，其中继承了AbstractQueuedSynchronizer类和实现Runnable接口，其中的run方法如下

public void run() { runWorker(this); }

　　线程启动时调用了runWorker方法，关于类的其他方面这里就不在叙述。

runWorker

final void runWorker(Worker w) {
    Thread wt = Thread.currentThread();
    Runnable task = w.firstTask;
    w.firstTask = null;
    w.unlock();
    boolean completedAbruptly = true;
    try {
        //循环获取任务
        while (task != null || (task = getTask()) != null) {
            w.lock();
            // 当线程池是处于STOP状态或者TIDYING、TERMINATED状态时，设置当前线程处于中断状态
            // 如果不是，当前线程就处于RUNNING或者SHUTDOWN状态，确保当前线程不处于中断状态
            // 重新检查当前线程池的状态是否大于等于STOP状态
            if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
                 (Thread.interrupted() &&
                  runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
                !wt.isInterrupted())
                wt.interrupt();
            try {
                //提供给继承类使用做一些统计之类的事情，在线程运行前调用
                beforeExecute(wt, task);
                Throwable thrown = null;
                try {
                    task.run();
                } catch (RuntimeException x) {
                    thrown = x; throw x;
                } catch (Error x) {
                    thrown = x; throw x;
                } catch (Throwable x) {
                    thrown = x; throw new Error(x);
                } finally {
                    //提供给继承类使用做一些统计之类的事情，在线程运行之后调用
                    afterExecute(task, thrown);
                }
            } finally {
                task = null;
                //统计当前worker完成了多少个任务
                w.completedTasks++;
                w.unlock();
            }
        }
        completedAbruptly = false;
    } finally {
        //整个线程结束时调用，线程退出操作。统计整个线程池完成的任务个数之类的工作
        processWorkerExit(w, completedAbruptly);
    }
}

　　说明：此函数中会实际执行给定任务（即调用用户重写的run方法），并且当给定任务完成后，会继续从阻塞队列中取任务，直到阻塞队列为空（即任务全部完成）。在执行给定任务时，会调用钩子函数，利用钩子函数可以完成用户自定义的一些逻辑。在runWorker中会调用到getTask函数和processWorkerExit钩子函数，其中，getTask函数源码如下

getTask

getTask方法的主要作用其实从方法名就可以看出来了，就是获取任务

private Runnable getTask() {
    boolean timedOut = false; // Did the last poll() time out?
    //循环
    for (;;) {
        int c = ctl.get();
        int rs = runStateOf(c);

        //线程线程池状态和队列是否为空
        if (rs >= SHUTDOWN && (rs >= STOP || workQueue.isEmpty())) {
            decrementWorkerCount();
            return null;
        }
        //线程数量
        int wc = workerCountOf(c);

        
        boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;

        //（当前线程数是否大于最大线程数或者）
        //且（线程数大于1或者任务队列为空）
        //这里有个问题(timed && timedOut)timedOut = false，好像(timed && timedOut)一直都是false吧
        if ((wc > maximumPoolSize || (timed && timedOut))
            && (wc > 1 || workQueue.isEmpty())) {
            if (compareAndDecrementWorkerCount(c))
                return null;
            continue;
        }

        try {
            //获取任务
            Runnable r = timed ?
                workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
                workQueue.take();
            if (r != null)
                return r;
            timedOut = true;
        } catch (InterruptedException retry) {
            timedOut = false;
        }
    }
}

　说明：此函数用于从workerQueue阻塞队列中获取Runnable对象，由于是阻塞队列，所以支持有限时间等待（poll）和无限时间等待（take）。在该函数中还会响应shutDown和、shutDownNow函数的操作，若检测到线程池处于SHUTDOWN或STOP状态，则会返回null，而不再返回阻塞队列中的Runnalbe对象。

　　processWorkerExit函数是在worker退出时调用到的钩子函数，而引起worker退出的主要因素如下

　　① 阻塞队列已经为空，即没有任务可以运行了。

　　② 调用了shutDown或shutDownNow函数

　　processWorkerExit的源码如下

private void processWorkerExit(Worker w, boolean completedAbruptly) {
        if (completedAbruptly) // 如果被中断，则需要减少workCount    // If abrupt, then workerCount wasn't adjusted
            decrementWorkerCount();
        // 获取可重入锁
        final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
        // 获取锁
        mainLock.lock();
        try {
            // 将worker完成的任务添加到总的完成任务中
            completedTaskCount += w.completedTasks;
            // 从workers集合中移除该worker
            workers.remove(w);
        } finally {
            // 释放锁
            mainLock.unlock();
        }
        // 尝试终止
        tryTerminate();
        // 获取线程池控制状态
        int c = ctl.get();
        if (runStateLessThan(c, STOP)) { // 小于STOP的运行状态
            if (!completedAbruptly) {
                int min = allowCoreThreadTimeOut ? 0 : corePoolSize;
                if (min == 0 && ! workQueue.isEmpty()) // 允许核心超时并且workQueue阻塞队列不为空
                    min = 1;
                if (workerCountOf(c) >= min) // workerCount大于等于min
                    // 直接返回
                    return; // replacement not needed
            }
            // 添加worker
            addWorker(null, false);
        }
    }

关闭线程池

shutdown

当调用shutdown方法时，线程池将不会再接收新的任务，然后将先前放在队列中的任务执行完成。

下面是shutdown方法的源码

public void shutdown() {
    final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
    mainLock.lock();
    try {
        checkShutdownAccess();
        advanceRunState(SHUTDOWN);
        interruptIdleWorkers();
        onShutdown(); // hook for ScheduledThreadPoolExecutor
    } finally {
        mainLock.unlock();
    }
    tryTerminate();
}

说明：此函数会按过去执行已提交任务的顺序发起一个有序的关闭，但是不接受新任务。首先会检查是否具有shutdown的权限，然后设置线程池的控制状态为SHUTDOWN，之后中断空闲的worker，最后尝试终止线程池。
尝试终止线程池tryTerminate的源码如下

final void tryTerminate() {
        for (;;) { // 无限循环，确保操作成功
            // 获取线程池控制状态
            int c = ctl.get();
            if (isRunning(c) ||                                            // 线程池的运行状态为RUNNING
                runStateAtLeast(c, TIDYING) ||                            // 线程池的运行状态最小要大于TIDYING
                (runStateOf(c) == SHUTDOWN && ! workQueue.isEmpty()))    // 线程池的运行状态为SHUTDOWN并且workQueue队列不为null
                // 不能终止，直接返回
                return;
            if (workerCountOf(c) != 0) { // 线程池正在运行的worker数量不为0    // Eligible to terminate
                // 仅仅中断一个空闲的worker
                interruptIdleWorkers(ONLY_ONE);
                return;
            }
            // 获取线程池的锁
            final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
            // 获取锁
            mainLock.lock();
            try {
                if (ctl.compareAndSet(c, ctlOf(TIDYING, 0))) { // 比较并设置线程池控制状态为TIDYING
                    try {
                        // 终止，钩子函数
                        terminated();
                    } finally {
                        // 设置线程池控制状态为TERMINATED
                        ctl.set(ctlOf(TERMINATED, 0));
                        // 释放在termination条件上等待的所有线程
                        termination.signalAll();
                    }
                    return;
                }
            } finally {
                // 释放锁
                mainLock.unlock();
            }
            // else retry on failed CAS
        }
    }

说明：如果线程池的状态为SHUTDOWN并且线程池和阻塞队列都为空或者状态为STOP并且线程池为空，则将线程池控制状态转化为TERMINATED；

否则，将中断一个空闲的worker，其中，interruptIdleWorkers的源码如下

private void interruptIdleWorkers(boolean onlyOne) {
        // 线程池的锁
        final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
        // 获取锁
        mainLock.lock();
        try {
            for (Worker w : workers) { // 遍历workers队列
                // worker对应的线程
                Thread t = w.thread;
                if (!t.isInterrupted() && w.tryLock()) { // 线程未被中断并且成功获得锁
                    try {
                        // 中断线程
                        t.interrupt();
                    } catch (SecurityException ignore) {
                    } finally {
                        // 释放锁
                        w.unlock();
                    }
                }
                if (onlyOne) // 若只中断一个，则跳出循环
                    break;
            }
        } finally {
            // 释放锁
            mainLock.unlock();
        }
    }

shutdownNow

立即停止所有的执行任务，并将队列中的任务返回

public List<Runnable> shutdownNow() {
    List<Runnable> tasks;
    final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
    mainLock.lock();
    try {
        checkShutdownAccess();
        advanceRunState(STOP);
        interruptWorkers();
        tasks = drainQueue();
    } finally {
        mainLock.unlock();
    }
    tryTerminate();
    return tasks;
}

说明：此函数将会中断正在等待任务的空闲worker。

　　shutdownNow函数与shutdown函数相似，shutdownNow会尝试停止所有的活动执行任务、暂停等待任务的处理，并返回等待执行的任务列表，但是其会终止所有的worker，而并非空闲的worker。

shutdown和shutdownNow区别

shutdown和shutdownNow这两个方法的作用都是关闭线程池，流程大致相同，只有几个步骤不同，如下

1. 加锁
2. 检查关闭权限
3. CAS改变线程池状态
4. 设置中断标志(线程池不在接收任务，队列任务会完成)/中断当前执行的线程
5. 调用onShutdown方法（给子类提供的方法）/获取队列中的任务
6. 解锁
7. 尝试将线程池状态变成终止状态TERMINATED
8. 结束/返回队列中的任务

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 对于其他的函数，有兴趣的读者可以自行分析，下面通过一个示例来详细讲解ThreadPoolExecutor的内部工作机制

示例

　　通过上面的分析，对于一些重要的函数有了一个整体的认识，下面通过一个示例，看看这些函数之间是如何串联起来的，并且分析分ThreadPoolExecutor的工作机制。

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class FixedThreadPoolDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);
        MyRunnable mr1 = new MyRunnable(10, "mr1");
        MyRunnable mr2 = new MyRunnable(5, "mr2");
        MyRunnable mr3 = new MyRunnable(10, "mr3");
        
        service.submit(mr1);
        service.submit(mr2);
        service.submit(mr3);
        
        service.shutdown();
    }
    
    static class MyRunnable implements Runnable {
        private int count;
        private String name;
        
        public MyRunnable(int count, String name) {
            this.count = count;
            this.name = name;
        }
        
        public void run() {
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(name);
            }
        }
    }
}

运行结果

mr1
mr2
mr2
mr1
mr2
mr1
mr1
mr2
mr2
mr1
mr3
mr1
mr3
mr1
mr3
mr1
mr1
mr3
mr3
mr1
mr3
mr3
mr3
mr3
mr3

　　说明：在程序中，使用了一个FixedThreadPool线程池（即corePoolSize与maximumPoolSize相等，且为2），之后在线程池提交了3个线程（Runnalbe对象），之后调用了shutdown来关闭线程池。

　① 执行es.submit(mr1)，其主要的函数调用如下

　　说明：在调用了es.submit(mr1)后，最终线程池中会新建一个worker，并且此时workQueue阻塞队列为空（没有元素），并且值得注意的是，在runWorker函数中，有一个while循环，当某个任务完成后，会从workQueue阻塞队列中取下一个任务。

　　② 执行es.submit(mr2)，其主要的函数调用与执行es.submit(mr1)相同，但是此时的线程池状态有所不同，其状态如下

　　说明：此时，线程池会有两个worker，两个worker会分别封装mr1和mr2，并且workQueue阻塞队列还是为空（没有元素）。

　　③ 执行es.submit(mr3)，其主要的函数调用如下

　　说明：此时，由于线程池的worker的数量已经达到了corePoolSize大小，所以，此时会将mr3放入到workQueue阻塞队列中，此时，线程池还是只有两个worker，并且阻塞队列已经存在一个mr3元素。

　　④ mr2定义的逻辑运行完成，则会从workQueue中取下一个任务（mr3）。主要的函数调用如下（从runWorker开始）

　　说明：此时，会运行用户再mr3中自定义的逻辑。此时，线程池中还是有两个worker，并且workQueue的大小为0，没有元素。

　　⑤ mr1定义的逻辑运行完成，则还是会从workQueue中取下一个任务（null）。主要的函数调用如下（从runWorker开始）

　　说明：此时，由于是阻塞队列，并且队列中没有元素，所以调用take会使当前线程（worker对应的Thread）被阻塞。

　　⑥ mr3定义的逻辑运行完成，其过程和mr1完成时相同，会使另外一个worker对应的Thread被阻塞。

　　⑦ 执行es.shutdown，则主要的函数调用如下

　　说明：在执行shutdown后，会中断两个worker对应的Thread线程。由于中断了worker对应的Thread线程，则之前由于take操作（响应中断）而阻塞也会被中断。

　　⑧ 其中一个worker对应的线程响应中断，从getTask函数开始（因为在getTask中被阻塞）。

　　说明：此时，在getTask函数中，会将workerCount的值减一，并且返回null。接着在runWorker函数中退出while循环，并进入processWorkerExit函数进行worker退出线程池的处理，之后会再次调用addWorker，但是此时，不会添加成功。此时，线程池只有一个worker，并且workQueue的大小还是为0。

　　⑨ 另外一个worker对应的线程响应中断，从getTask函数开始（因为在getTask中被阻塞）。与上一个worker的处理过程相同，不再累赘。线程池的状态如下

　　说明：之后整个程序就运行结束了，最后的状态为workQueue阻塞队列大小为0，线程池没有worker，workerCount为0。

　　最后，给出ThreadPoolExecutor的示意图

　　说明：用户自定义的任务会进入阻塞队列或者直接进入线程池（进入线程池后，新建线程直接运行），worker会从阻塞队列中不断的取任务，直到阻塞队列中没有任务。

　　关于ThreadPoolExecutor还有如下几点需要注意的

　　① corePoolSize，表示核心大小，如果运行的线程少于 corePoolSize，则创建新线程来处理请求，即使其他辅助线程是空闲的。

　　② maxPoolSzie，表示阻塞队列的大小，如果运行的线程多于 corePoolSize 而少于 maximumPoolSize，则仅当阻塞队列满时才创建新线程。如果设置的 corePoolSize 和 maximumPoolSize 相同，则创建了固定大小的线程池（如本例的FixThreadPool）。如果将 maximumPoolSize 设置为基本的无界值（如 Integer.MAX_VALUE），则允许池适应任意数量的并发任务。

　　③ largestPoolSize，表示曾经同时存在在线程池的worker的大小，为workers集合（维护worker）的大小。

　　④ 关于shutdown函数和shutdownNow函数的区别，shutdown会设置线程池的运行状态为SHUTDOWN，并且中断所有空闲的worker，由于worker运行时会进行相应的检查，所以之后会退出线程池，并且其会继续运行之前提交到阻塞队列中的任务，不再接受新任务。而shutdownNow则会设置线程池的运行状态为STOP，并且中断所有的线程（包括空闲和正在运行的线程），在阻塞队列中的任务将不会被运行，并且会将其转化为List<Runnable>返回给调用者，也不再接受新任务，其不会停止用户任务（只是发出了中断信号），若需要停止，需要用户自定义停止逻辑。

 相关图谱

 

 参考： https://www.baidu.com/link?url=15vsGagw5xe17Hm0yjB0icWgT8TnMcdHo1oY1WeqrP4kyaWAoBpR4641RFvCwg10GQz9qgE4C3BS9y9tc5z59K&wd=&eqid=aa55d5fa00011996000000025e660100