概述
在上一篇文章 彻底搞定线程池(1)-线程池模型的构建 中，我把线程池的主要的功能和流程给梳理了一下，并且在最后使用代码实现了一个简单的线程池。不过距离一个完整的线程池还需要多做一些东西。
本篇的代码会在上一版代码的基础上进行修改。地址为 github地址，其中steap1为上一篇的代码，steap2为本篇代码
这里先把线程池的功能罗列出来，之后一点点的把功能实现。
线程池需要提供的接口
- 任务的提交
- 温和的关闭线程池：把已提交的任务完成，但拒绝新任务提交
- 强制关闭：不再执行任务，并且尝试停止正在运行的任务
线程池内部需要实现的功能
- 线程的创建和管理
- 任务队列的管理
- 处理任务（不断从队列中获取任务来处理）
- 线程的闲置时间限制（可以设定闲置一定时间后停止该线程）
线程池中特殊情况的处理
- 饱和策略：有界的任务队列中，如果任务放满的了该如何处理
- 线程中断重启：在执行任务时线程被中断了，需要及时的新开一个线程来继续运行
流程图
根据线程的功能需求，将任务提交的流程画出来：
在线程池中，线程的运行过程也整理一下：
代码实现
这里把一些关键的代码实现拿出来讲讲，反正都是按照整理好的流程来写的。详细的源码在这里，看懂我这个代码，说明对线程池有足够的了解，这时候去看Java的ThreadPoolExecutor源码或相关的设计，就不会有云里雾里的感觉。
线程池的状态管理
线程池的状态通过state 变量来控制，当结束时，改变state的值即可。其他线程在运行的时候时检测状态，做出处理。
//线程池的状态
private volatile int state = STATE_RUNNING;
//线程池的2种状态
private final static int STATE_RUNNING = -1;
private final static int STATE_SHUTDOWN = 0;
private final static int STATE_SHUTDOWN_NOW = 2;
//工作线程集合
private volatile Set<Worker> workers;
/**
* 停止线程池
* 温和的停止，拒绝提交新任务，但是已提交的任务会全部完成
*/
public void shutdown() {
this.state = STATE_SHUTDOWN;
}
/**
* 强制停止线程池
* 拒绝提交任务，剩下的任务不再执行，并尝试中断线程池
*/
public void shutdownNow() {
this.state = STATE_SHUTDOWN_NOW;
for(Worker w:workers){
try {
w.t.interrupt();
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
任务的提交
/**
* 任务提交接口
*/
public void execute(Task task) {
if (state > STATE_RUNNING)
throw new RejectedExecutionException("线程池已关闭，禁止提交任务");
if (workers.size() < poolSize) {
addWorker(task);
} else {
this.queue.add(task);
}
}
/**
* 添加worker工作线程，并立即执行
* 这里做个双重判定，防止并发时多创建了线程
*/
private void addWorker(Task task) {
mainLock.lock();
try {
if (workers.size() >= poolSize) {
this.queue.add(task);
return;
}
Worker w = new Worker(task);
workers.add(w);
w.t.start();
} finally {
mainLock.unlock();
}
}
线程工作流程、线程异常中断处理、线程闲置处理
/**
* 工作线程实际运行任务的方法
*/
void runWorker(Worker worker) {
Task task = (Task) worker.task;
boolean completedAbruptly = false;
try {
while (true) {
//线程在这个循环中不断的获取任务来执行
// getTask() 为从队列中获取任务，如果为null，表示该线程超过闲置时间限制，停止该线程
if (task == null) {
task = getTask();
}
if (task == null) {
completedAbruptly = true;
break;
}
task.run();
task = null;
}
completedAbruptly = true;
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//线程中断，做一些处理
processWorkerExit(worker, completedAbruptly);
}
}
/**
* 线程中断，重新开启线程
*/
private void processWorkerExit(Worker w, boolean completedAbruptly) {
//如果是因为线程池关闭导致线程中断，不做任何处理
if (completedAbruptly)
return;
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
workers.remove(w);
} finally {
mainLock.unlock();
}
//判断线程池是否关闭状态
if (state == STATE_SHUTDOWN)
return;
addWorker(null);
}
/**
* 从队列中获取可用的线程
*/
private Task getTask() throws InterruptedException {
if (state == STATE_SHUTDOWN_NOW)
return null;
if (state == STATE_RUNNING && queue.size() <= 0) {
return null;
}
//如果有闲置时间限制，使用poll方法
//一定时间内还未获得可用任务，返回null
if (allowThreadTimeOut) {
return queue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS);
}
//如果队列中暂时没有任务，则线程进入阻塞状态，直到获取到任务
return queue.take();
}
总结
关键的代码已给出，建议看完整的源码，克隆下来，在自己电脑跑一跑。
至此一个线程池就完成了，虽然比较简陋，但重要的东西都有。代码写会简单一些，这是让大家能更好的理解线程池。完全理解这个代码时，就可以看java的线程池ThreadPoolExecutor的源码了。到时候看源码应该不会费劲了。
