线程池执行器：如何重用线程

Question

我了解到ThreadPoolExecutor拥有一组线程池，并且该线程池旨在降低创建新线程的成本（至少我理解下面的短语是这样的）：

 

当您将任务发送到执行程序时，它会尝试使用池化线程来执行此任务，以避免不断生成线程。[Java 7 Concurrency Cookbook]

但是，据我所知，在Java中没有重启线程的方法。

问题： ThreadPoolExecutor如何避免创建新的线程？

- VB_

Answer 1

很简单 - 实质上，Thread会休眠，等待被任务唤醒 - 它们运行该任务，然后再次休眠。

public static void main(final String[] args) throws Exception {
    final BlockingQueue<Runnable> blockingQueue = new LinkedBlockingDeque<>();
    final Thread t = new Thread(new Runnable() {

        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                try {
                    blockingQueue.take().run();
                } catch (InterruptedException ex) {
                    return;
                }
            }
        }
    });
    t.start();
    blockingQueue.add(new Runnable() {

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("Task 1");
        }
    });
    blockingQueue.add(new Runnable() {

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("Task 2");
        }
    });
}

BlockingQueue会在队列为空时阻塞Thread。当我添加一个项目时，当前被阻塞的Thread被唤醒并且其中一个将获取任务(LinkedBlockingDeque是线程安全的)。当Thread完成任务时，它就会回到睡眠状态。

ThreadPoolExecutor的JavaDoc详细描述了逻辑。所有ThreadPoolExecutor的构造函数都需要一个BlockingQueue<Runnable> - 这应该给你一个关于逻辑如何工作的提示。

NB: 这与忙等待不同。 BlockingQueue使用wait和notify来挂起和唤醒Thread，这意味着当线程池中的线程不处理任务时，它们不执行任何工作。基于忙等待的方法不起作用，因为线程将通过轮询阻塞所有CPU核心，从而不允许程序继续进行(或者严重损害程序性能)。

- Boris the Spider

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Boris提供了不错的信息。此外，他们将每个对worker run方法的调用都包装在try-catch throwable中，以便无论调用的方法发生什么错误，线程都不会退出。或者采用其他方式来跟踪活动线程并在需要时创建新线程？ - tgkprog

@tgkprog 确实是这样 - 提交的代码被包装在一个自定义的 Runnable 中，不仅处理 Exception，还通过 Callable<T> -> Future<T> API 返回执行结果。如果您想了解实现细节，最好查看源代码。 - Boris the Spider

这并不是全部的故事。ThreadPoolExecutor 可能会允许线程死亡，并在它们的位置上构建新的线程。请参阅 ThreadPoolExecutor 文档中的“保持活动时间”部分。 - cambunctious

@cambunctious 这与线程的重用方式没有真正关系，而是与池化机制本身有关。 - Boris the Spider

@ante.sabo 不是的。线程是完全阻塞的，因此无论调用 sleep 还是阻塞 IO，它们都不会返回到池中，直到 run() 返回。你所说的，在 Java 中被称为 Fibres，并且很快将被包含在 JDK 中。反应式编程库也可以帮助解决这个问题，但是你需要非常小心地调用它的 sleep 方法（通常称为 delay），而不是 sleep 本身，因为... 线程是完全阻塞的。 - Boris the Spider