深入并发之（五）线程池中run方法解析

线程池中run方法解析

概览

上篇我们说到线程池中从队列中去任务的地方时在Worker类中的方法，这篇我们就来分析一下，这个方法。

public  void  run() {
    runWorker(this);
}

final void runWorker(Worker w) {
        Thread wt = Thread.currentThread();
        Runnable task = w.firstTask;
        w.firstTask = null;
        w.unlock(); // allow interrupts
        boolean completedAbruptly = true;
        try {
            while (task != null || (task = getTask()) != null) {
                w.lock();
                //如果线程池是stop状态，确保线程被中断，如果线程池不是，确保线程池没有被中断。
                //当我们清空中断标志时，第二种情况需要需要有一个recheck来应对shutdownNow方法。
                if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
                     (Thread.interrupted() &&
                      runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
                    !wt.isInterrupted())
                    wt.interrupt();
                try {
                    beforeExecute(wt, task);
                    Throwable thrown = null;
                    try {
                        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 {
                        afterExecute(task, thrown);
                    }
                } finally {
                    task = null;
                    w.completedTasks++;
                    w.unlock();
                }
            }
            completedAbruptly = false;
        } finally {
            processWorkerExit(w, completedAbruptly);
        }
    }

这部分代码实际是十分容易理解，但是，其中关于中断的处理是我们需要注意的，也就是有注释的那一段，我们需要详细理解一下。

理解这部分，首先我们要对线程的中断有详细的了解。

线程的中断

首先我们要了解stop方法已经是一个过时的方法了，我们不应该再使用这种方式来中断线程。

然后，我们需要了解三个方法，这三个方法看起来像是英语词汇辨析，(⊙o⊙)…

• isInterrupted方法
• interrupted方法

这里我们先来分析前两个方法，这两个方法都是用来验证线程是否被中断的，那么，这两个方法有什么区别呢？

首先isInterrupted方法是Thread类的普通方法，会返回调用方法的类的状态，而interrupted方法是Thread的静态方法，返回的是调用方法的线程的状态。

另外，还有一个区别就是interrupted方法会清除线程的中断状态，也就是说，如果线程已经是中断状态，那么第一次调用，返回值为真，第二次调用，返回值就会为假。

还用一个方法interrupt是用来中断线程的，也就是将中断标志设置为true的方法。

了解了这三个方法，我们就会注意到，所谓的中断只是将中断标志设置一下，并没有真正的中断线程的运行，所以，一般来说，我们需要自己来检查线程的中断状态，并设计如何应对中断，也就是如何真正的结束线程。

需要注意的是，方法sleep、wait以及join 会对中断标志有所处理，当线程中断标志为true时，将会抛出异常。这也并不难理解，当我们的线程进入这三种状态的时候，除了等待我们并没有任何方式让线程跳出，那么中断线程就是唯一的后悔药。

好了，已经了解了以上知识，我们可以回归正题了。

if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
	(Thread.interrupted() &&
     runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
    !wt.isInterrupted())
    wt.interrupt();

由于，这里实际是处理shutdownNow方法，所以，我们先插入一段关于线程池关闭方法的分析。

我们知道，关闭线程池的方法有两个，一个是shutdown，一个是shutdownNow。

shutdown方法会告诉线程池拒绝接受新的任务，但是，已经开始执行的以及进入队列中的任务将会完成执行。

而shutdownNow方法也同样会告诉线程池拒绝接受新的任务，但是不同的是，他会试图将已经开始的任务以及队列中的任务取消。这种取消是通过中断线程来实现的，也就是说，如果我们的任务中没有针对线程中断作处理，那么，在实际的使用体验上，shutdownNow与shutdown是相同的。

当我们调用shutdownNow方法时，线程池将会变为stop状态。那么运行过程中，将会执行到上面那段代码。

我们需要确保当线程池状态是stop时，线程应该是中断状态的，同样的，如果线程池状态不是，那么线程的状态也不应该是中断的。

对于第二种情况，我们先清空中断状态，然后recheck，以防中间调用了shutdownNow方法，这样来确保满足上面的情况。

取任务部分代码

private Runnable getTask() {
    boolean timedOut = false; // Did the last poll() time out?

    for (;;) {
        int c = ctl.get();
        int rs = runStateOf(c);

        // Check if queue empty only if necessary.
        if (rs >= SHUTDOWN && (rs >= STOP || workQueue.isEmpty())) {
            decrementWorkerCount();
            return null;
        }

        int wc = workerCountOf(c);

        // Are workers subject to culling?
        boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;

        if ((wc > maximumPoolSize || (timed && timedOut))
            && (wc > 1 || workQueue.isEmpty())) {
            if (compareAndDecrementWorkerCount(c))
                return null;
            continue;
        }

        try {
            Runnable r = timed ?
                workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
                workQueue.take();
            if (r != null)
                return r;
            timedOut = true;
        } catch (InterruptedException retry) {
            timedOut = false;
        }
    }
}

首先我们要明确，当我们需要到线程池中取任务的时候，当前Worker中的任务肯定是null。

那么，我们接着来看这段代码，首先还是老样子，需要检查线程池的状态。如果状态大于shutdown，那么我就需要区别对待，如果是shutdown状态，根据前面我们谈到的线程池的关闭，如果队列为空了，那么当前线程实际就可以减掉了，如果状态已经大于stop，那么肯定会减掉。所以这里我们看到有一个decrementWorkerCount方法，实际上是CAS方法。

这里解释一下allowCoreThreadTimeOut变量的使用，这个变量默认值是false，也就是说无论你是否设置超时时间，核心线程是不会过期的；如果这个变量设置为true，那么核心线程也会因为空闲超时。这里的是否超时，实际是受keepAliveTime控制。

这样，我们就不难理解timed变量了，这个变量实际上是用来判定当前线程是否会超时的一个变量。

如果获取任务成功，那么就可以直接返回，否则，我们将会再次进入循环。