脚本宝典收集整理的这篇文章主要介绍了Jboss EnhancedQueueExecutor源码解读，脚本宝典觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。
在JDK线程池中自带的Executor遵循一种典型的生产者，消费者队列模型，即一个统一的阻塞队列，然后一个线程数组不停地消费其中的数据。其本身的处理逻辑为 coreSize->queueSize->;maxSize 的增长方式，即先尝试增加 coreSize， 然后再不断地将任务放进队列中，如果队列满了，则再尝试增加 maxSize, 直至拒绝任务。
通过一些手法可以调整策略为 coreSize->maxSize->queueSize。
本文则描述一个由 jboss-threads 中提到的 EnhancedQueueExecutor，中文为增加型队列执行器。其除支持典型的executor模型外，也同样保留如 coreSize,maxSize, queueSize 这些模型。与jdk中实现相区别的是，其本身采用单个链表来完成任务的提交和线程的执行，同时采用额外的数据来存储计数类数据. 更重要的是，其默认线程策略即 coreSize->maxSize->queueSize, 同时可以根据参数调整此策略.
创建对象与ThreadPoolExecutor类似，指定相应的参数即可，如下所示:
EnhancedQueueExecutor executor = new EnhancedQueueExecutor.Builder()
.setCorePoolSize(corePoolSize)
.setMaximumPoolSize(maxpoolSize)
.setKeepAliveTime(Duration.ofMinutes(5))
.setMaximumQueueSize(1024)
.setThreaDFactory(threadFactory)
.setExceptionHandler(uncaughtExceptionHandler)
.setRegisterMBean(false)
.setGrowthResistance(growthResistance) //增长因子，控制新线程创建逻辑(if >= coreSize时)
.build();
链表结构
暂不考虑其它特殊节点
null->TaskNode->TaskNode...TaskNode->PoolThreadNode->PoolThreadNode...PoolThreadNode->null ^ ^ | | head tail
TaskNode 表示此为1个任务节点，内部封装具体要执行的runnable任务 PoolThreadNode 表示此为1个线程节点，内部封装着具体的执行线程以及相应的状态. head 和 tail 为特殊标记节点。head 表示任务节点的头部，tail 则表示线程节点的头部(也可理解为任务节点的尾部)
整个链表可以理解为2个部分，前半部分全为任务节点，后半部分全为线程节点。仅当线程节点为等待状态(waITing)状态时，其才会被加入到链表中(以方便获取). 即可以理解为链表中后部分为等待线程列表。
在类上，相应的类定义如下
static final class TaskNode extends QNode { volatile Runnable task; //具体要执行的任务 } static abstract class PoolThreadNodeBase extends QNode{} static final class PoolThreadNode extends PoolThreadNodeBase { PRivate final Thread thread; //执行线程本身 @SupPressWarnings("unused") private volatile Runnable task; //当前正在处理的任务 }
场景一：新增任务(无等待线程)
入口均为 execute(Runnable),这里会通过函数 tryExecute 来决定相应的结果值。这里有多种情况如下所示:
在上面的第4种情况时，会返回状态码 EXE_REJECT_QUEUE_FULL, 这里会触发 handoff, 类似于jdk中的拒绝策略.
而第1种和第3种情况，则会根据 growthResistance 判断是否可以新创建线程。这里默认值为0，则表示当 < maxSize 时均可以创建，因此返回状态码 EXE_CREATE_THREAD.
这里触发操作 DOStartThread(Runnable), 其基本实现即创建新线程，然后执行之. 如下参考所示
boolean doStartThread(Runnable runnable) throws RejectedExecutionException {
thread = threadFactory.newThread(new ThreadBody(runnable));
thread.start();
}
ThreadBody 用于封装执行线程的具体逻辑，而任务runnable则被认为是初始任务对象. 因此，执行线程的初始逻辑即是执行初始任务本身，如下参考所示
public void run() { final Thread currentThread = Thread.currentThread(); runningThreads.add(currentThread); doRunTask(getAndClearInitialTask()); }
以上，即会直接执行初始任务，并清除对象(为后续轮循和等待作处理)
场景二：新增任务(已存在等待的线程)
当场景一中的执行线程在执行完初始任务之后，并不会直接退出，而是进入一个任务循环。可以理解为不断地拿任务并执行。其处理逻辑如下流程所示
通过park将当前线程挂起，则对应则有unpark以恢复。
以上的流程代码如下所示(即执行线程的处理逻辑)
processingQueue: for (;;) {
node = getOrAddNode(nextPoolThreadNode);
if (node instanceof TaskNode) {
...//拿到任务
} else if (node == nextPoolThreadNode) {
final PoolThreadNode newNode = nextPoolThreadNode;
nextPoolThreadNode = new PoolThreadNode(currentThread);
waitingForTask: for (;;) {
Runnable task = newNode.getTask();
if (task != WAITING &amp;& task != EXIT) {
//这里表示有其它线程给自己塞了任务(非主动调用)
if (newNode.COMpareAndSetTask(task, ACCEPTED)) {
doRunTask(task);
continue processingQueue;
}
continue waitingForTask;
} else {
final long timeoutNanos = EnhancedQueueExecutor.this.timeoutNanos;
long oldVal = threadstatus;
//这里处理几种情况
//1 等待超时
//2 被无意间唤醒(参考 LockSupport.park)
//3 继续等待
//这里即调用park实现 线程挂起
newNode.park(EnhancedQueueExecutor.this, timeoutNanos - elapsed);
}
Thread.interrupted();
continue waitingForTask;
} // :waitingForTask
}
在上面轮循中，有一个场景即是 task 字段被其它线程更新，以触发被动拿到任务的情况.这里的 其它线程即是提交任务的线程，即是在场景一中提交任务时，通过 线程节点 更新任务的处理逻辑.
在新增任务步骤中的第2个步骤即是这种情况。在提交任务中，如果发现链表中存在 线程节点 PoolThreadNode,即表示有等待线程，这里即是更新其 task 字段，并唤醒线程。相应的代码仍在 tryExecute 中，如下所示
private int tryExecute(final Runnable runnable) {
QNode tailNext;
TaskNode tail = this.tail;
for (;;) {
tailNext = tail.getNext();
...//这里跳过所有已有的TaskNode
//这里找到执行节点，则将其从链表中删除(不再等待)
if (tailNext instanceof PoolThreadNode) {
final QNode tailNextNext = tailNext.getNext();
if (tail.compareAndSetNext(tailNext, tailNextNext)) {
PoolThreadNode consumerNode = (PoolThreadNode) tailNext;
//替换相应的 task 对象为待执行任务
if (consumerNode.compareAndSetTask(WAITING, runnable)) {
//挂起线程解锁
consumerNode.unpark();
return EXE_OK;
}
}
从上面的逻辑可以看出，执行线程在被放入链表并挂起时，其task为WAITING。而恢复时，先将节点从链表中移除(避免其它线程再重入)，再将WAITING更换为新任务，再解锁。而执行线程执行完此任务后，又将重新进入轮循.
场景三: 线程轮循任务
在场景二中，已初步描述了执行线程如何处理任务，其重点就在于 getOrAddNode(PoolThreadNode), 如果链表中存在任务数据，则一定会返回 TaskNode(并移除). 逻辑可以理解为一个简单的 continue 循环，如下所示
processingQueue: for (;;) {
node = getOrAddNode(nextPoolThreadNode);
if (node instanceof TaskNode) {
// task node was removed
doRunTask(((TaskNode) node).getAndClearTask());
continue;
}
//其它逻辑
}
而 getOrAddNode 方法，则是不断地从head节点获取相应的数据. 因为head即表示 任务节点的起始点，这里也就表示 任务的执行是 FIFO，新的任务节点会放在原链表中TaskNode结尾(见tryExecute 跳过taskNode逻辑)
相应的代码如下所示:
private QNode getOrAddNode(PoolThreadNode nextPoolThreadNode) {
TaskNode head;
QNode headNext;
for (;;) {
head = EnhancedQueueExecutor.this.head;
headNext = head.getNext();
if (headNext instanceof TaskNode) {
TaskNode taskNode = (TaskNode) headNext;
//这里即找到了TaskNode，调整head指针, 并返回
if (compareAndSetHead(head, taskNode)) {
return taskNode;
}
}
}
}
场景四: 线程超时退出
在执行节点的处理流程中，一部分即是处理超时退出的情况。这里相应的逻辑，即是先尝试通过 park 挂起线程，但当挂起的时候超过预定时间后，则会触发超时流程. 其整个流程仍在整个轮循之内，其大概流程如下所示
退出一个线程的最正常方法，则是直接return，即当1个线程的 run 方法,return时，即表示这个线程被成功执行结束，即退出了
上面流程的代码如下所示
final long timeoutNanos = EnhancedQueueExecutor.this.timeoutNanos; long oldVal = threadStatus; if (elapsed >= timeoutNanos || task == EXIT || currentsizeof(oldVal) > maxSizeOf(oldVal)) { //进入超时流程 if (task == EXIT || isShutdownRequested(oldVal) || isAllowCoreTimeout(oldVal) || currentSizeOf(oldVal) > coreSizeOf(oldVal)) { //以下即置任务为GIVE_UP，并最终return 退出线程 if (newNode.compareAndSetTask(task, GAVE_UP)) { for (;;) { if (tryDeallocateThread(oldVal)) { runningThreads.remove(currentThread); return; } oldVal = threadStatus; } } continue waitingForTask; } else { //这里可能为core线程，不允许退出的情况。因此为 永久挂起 if (elapsed >= timeoutNanos) { newNode.park(EnhancedQueueExecutor.this); } else { newNode.park(EnhancedQueueExecutor.this, timeoutNanos - elapsed); } } } else { //Timed挂起 newNode.park(EnhancedQueueExecutor.this, timeoutNanos - elapsed); continue waitingForTask; } }
总结
以上涉及到的代码均在类 EnhancedQueueExecutor 中, 其代码可以与 AQS(AbstractQueuedSynchronizer) 相对照，对了解多线程间协作和运行有相关的帮助。在具体使用中，也可以作为Jdk Executor的一种替代. 特别是在 需要使用 优先动态调节线程大小的场景中，其是一个优先的考虑.
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