线程池执行器中的同步队列 (SynchronousQueue)

Question

我正在尝试理解ThreadPoolExecutor中队列的行为。在下面的程序中，当我使用LinkedBlockingQueue时，我只能一次向线程池提交一个任务。但是如果我用SynchronousQueue代替LinkedBlockingQueue，我可以立即将所有5个任务提交到池中。在这种情况下，SynchronousQueue与LinkedBlockingQueue有何不同？

Java程序：

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.SynchronousQueue;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Sample {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        LinkedBlockingQueue<Runnable> threadPoolQueue = new LinkedBlockingQueue<>();
//      SynchronousQueue<Runnable> threadPoolQueue = new SynchronousQueue<>();
        ThreadFactory threadFactory = Executors.defaultThreadFactory();
        ThreadPoolExecutor tpe = new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, threadPoolQueue, threadFactory);
        Runnable np;

        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            np = new SampleWorker("ThreadPoolWorker " + i);
            tpe.submit(np);
        }

        System.out.println(tpe.getCorePoolSize());
        System.out.println(tpe.getPoolSize());
        System.out.println(tpe.getActiveCount());

        tpe.awaitTermination(Long.MAX_VALUE, TimeUnit.MILLISECONDS);
        tpe.shutdown();
        System.out.println("Main task finished");
    }
}

class SampleWorker implements Runnable {
    private String workerName;

    SampleWorker(String tName) {
        workerName = tName;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            for (int i = 1; i <= 10; i++) {
                Thread.sleep(3000);
                System.out.println(this.workerName);
            }
            System.out.println(this.workerName + " finished");
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

- UnahD

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请看这里。 - Dawid Fieluba

@avix 这解释了 SynchronousQueue 和 LinkedBlockingQueue（大小为1）之间的区别。但是在这里，我没有为任何一个队列指定大小。使用 LinkedBlockingQueue，我一次只能提交一个任务，而使用 SynchronousQueue，我可以同时提交所有5个任务。在两种情况下，我都将 corePoolSize 设置为0。那么 corePoolSize 不会影响 SynchronousQueue 吗？ - UnahD

@UnahD corePoolSize 不影响底层的 BlockingQueue，它仅控制 ThreadPoolExecutor 的线程池大小，而不是 BlockingQueue 的大小。并且，正如文档所说，SynchronousQueue 没有任何内部容量，甚至没有一个容量，size() 也始终返回零。 - Maxim Ponomarev

Answer 1

当您向ThreadPoolExecutor提交任务时，它的工作方式如下：

if (numberOfWorkingThreads < corePoolSize) {
   startNewThreadAndRunTask();
} else if (workQueue.offer(task)) {
   if (numberOfWorkingThreads == 0) {
       startNewThreadAndRunTask();
   }
} else if (numberOfWorkingThreads < maxPoolSize)
    startNewThreadAndRunTask();
} else {
    rejectTask();
}

• 当使用没有初始值的LinkedBlockingQueue时，workQueue.offer(task)总是成功的，导致只有一个线程被启动。
• 当调用SynchronousQueue.offer(task)时，仅当另一个线程正在等待接收任务时，它才会成功。由于没有等待线程，每次都会返回false并创建新的线程。

- xingbin