最近一直在想一个问题，线程池中的线程到底是如何复用的？在之前的分析中作者说当一个线程在超时时间内没有分配到任务，那么就会被回收并释放掉，在释放掉之后会判断其线程数是否小于核心线程数，如果小于则需要重新创建一个线程。按照这种逻辑貌似是线程都不会得到复用，只是会维护核心线程数量的线程提前在哪里等待任务，每次提交的任务本质上都调用了thread.start()方法。然后这种想法是否正确？如果按照自己的想法来说，必然不会创建很多的thread对象，我们只是多次调用run方法。我们还是重新杀入源码看个究竟吧！
我们当时分析的时候说线程池中有一个工作线程列表，这个队列是workers，那么核心线程也应该保存在此，所以线程复用应该是通过workers去获取了。
然而通过查找并没有找到相关的逻辑，我们只找到了workers.add(new worker());
代码语言：javascript复制private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {
retry:
for (;;) {
int c = ctl.get();
int rs = runStateOf(c);
// Check if queue empty only if necessary.
//前置检测
if (rs >= SHUTDOWN &&
! (rs == SHUTDOWN &&
firstTask == null &&
! workQueue.isEmpty()))
return false;
for (;;) {
//获取工作线程的数量
int wc = workerCountOf(c);
//看是否大于最大容量或者核心线程数量
if (wc >= CAPACITY ||
wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))
return false;
//对核心线程数量进行递增
if (compareAndIncrementWorkerCount(c))
break retry;
//重新获取线程数量
c = ctl.get(); // Re-read ctl
if (runStateOf(c) != rs)
continue retry;
// else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop
}
}
//工作线程是否启动
boolean workerStarted = false;
//工作线程是否添加到列表
boolean workerAdded = false;
Worker w = null;
try {
//新建工作线程，其中会根据线程工厂新建线程
w = new Worker(firstTask);
final Thread t = w.thread;
if (t != null) {
//加锁
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
// Recheck while holding lock.
// Back out on ThreadFactory failure or if
// shut down before lock acquired.
//检测线程队列的是否可以用等
int rs = runStateOf(ctl.get());
if (rs < SHUTDOWN ||
(rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) {
if (t.isAlive()) // precheck that t is startable
throw new IllegalThreadStateException();
//将工作线程添加到workers列表中，其中的workers是一个hashset
workers.add(w);
int s = workers.size();
//更新线程池的大小
if (s > largestPoolSize)
largestPoolSize = s;
//设置添加到工作线程的hashset中
workerAdded = true;
}
} finally {
mainLock.unlock();
}
//如果工作线程添加成功，那么就启动工作线程
if (workerAdded) {
t.start();
workerStarted = true;
}
}
} finally {
//如果没有添加成功
if (! workerStarted)
addWorkerFailed(w);
}
return workerStarted;
}
这里的线程t就是要执行的工作线程。该线程在worker创建时进行创建。既然这里是添加到workers列表中并且调用了thread.start方法，而start方法的本质其实就是一层代理，核心的还是run方法。我们进行看一下源码。
代码语言：javascript复制public void run() {
//执行工作线程
runWorker(this);
}
final void runWorker(Worker w) {
//拿到当前线程
Thread wt = Thread.currentThread();
//拿到工作任务
Runnable task = w.firstTask;
w.firstTask = null;
w.unlock(); // allow interrupts
boolean completedAbruptly = true;
try {
//如果当前线程中的任务不为空，或者从任务队列中获取的任务不为空，否则就一直循环获取，这里就成为线程复用的关键。
while (task != null || (task = getTask()) != null) {
w.lock();
// If pool is stopping, ensure thread is interrupted;
// if not, ensure thread is not interrupted. This
// requires a recheck in second case to deal with
// shutdownNow race while clearing interrupt
//检测线程池的工作状态，保证当前线程没有被中断...
if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
(Thread.interrupted() &&
runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
!wt.isInterrupted())
wt.interrupt();
try {//任务执行前的一些操作
beforeExecute(wt, task);
Throwable thrown = null;
try {
//执行提交上来的任务
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 {
//任务执行的后置处理，需要子类去实现
afterExecute(task, thrown);
}
} finally {
//处理完毕之后对当前工作线程的任务置为null，避免二次执行
task = null;
w.completedTasks ;
w.unlock();
}
}
completedAbruptly = false;
} finally {
//工作线程的退出
processWorkerExit(w, completedAbruptly);
}
}我们看一下工作线程退出的情况，也就是提交的任务执行完毕，而且任务队列中也没有任务的情况。
代码语言：javascript复制private void processWorkerExit(Worker w, boolean completedAbruptly) {
//如果任务执行完毕，那么就将worker的数量进行递减
if (completedAbruptly) // If abrupt, then workerCount wasn't adjusted
decrementWorkerCount();
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
//完成任务的数量进行增加
completedTaskCount = w.completedTasks;
//从工作线程中移除当前的worker线程
workers.remove(w);
} finally {
mainLock.unlock();
}
tryTerminate();
int c = ctl.get();
if (runStateLessThan(c, STOP)) {
if (!completedAbruptly) {
//是否允许核心线程超时销毁
int min = allowCoreThreadTimeOut ? 0 : corePoolSize;
//如果允许核心线程销毁，并且任务队列不为空，那么就判断worker线程的个数是否大于1，否则就重新创建worder线程。
if (min == 0 && ! workQueue.isEmpty())
min = 1;
if (workerCountOf(c) >= min)
return; // replacement not needed
}
addWorker(null, false);
}
}通过对worker线程销毁相关代码的阅读，我们发现销毁线程的时候还是查看是否运行核心线程销毁并决定是否需要增加worker，如果不需要增加那就不会增加worker线程。因此我们之前的分析的不太正确，这里纠正一下。
基于上述分析，我们认为getTask()就成为我们线程复用的核心标志。
代码语言：javascript复制private Runnable getTask() {
boolean timedOut = false; // Did the last poll() time out?
for (;;) {
//获取工作线程数量
int c = ctl.get();
//线程池的工作状态
int rs = runStateOf(c);
// Check if queue empty only if necessary.
//状态检测
if (rs >= SHUTDOWN && (rs >= STOP || workQueue.isEmpty())) {
decrementWorkerCount();
return null;
}
//worker线程的数量
int wc = workerCountOf(c);
// 允许核心线程超时，并当前线程大于核心线程数
boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;
if ((wc > maximumPoolSize || (timed && timedOut))
&& (wc > 1 || workQueue.isEmpty())) {
if (compareAndDecrementWorkerCount(c))
return null;
continue;
}
try {
//从任务任务队列中获取头节点的任务，这里有两种策略，一种是直接取，另一种是延迟取
Runnable r = timed ?
workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
workQueue.take();
if (r != null)
return r;
timedOut = true;
} catch (InterruptedException retry) {
timedOut = false;
}
}
}总结：通过上述分析，我们得出的结论就是线程池的线程复用其实是提交任务控制的，如果提交的任务很多那么单个worker线程会通过while循环去获取任务并调用其run方法。如果任务队列中没有任务，那么该worker线程就会销毁，在销毁的时候也会查看是否允许核心线程销毁，如果核心线程可以销毁还需要二次判断任务队列是否有任务，否则会重新创建worker线程，并重复上述过程。
