ThreadPoolExecutor是JDK提供的在java.util.concurrent包中的一个用于创建线程池的工具类。

一、ThreadPoolExecutor的7个参数

corePoolSize：核心线程数，线程池中保留的最小的线程数量，即使它们是空闲的也不会被销毁，除非allowCoreThreadTimeOut被设置为true；
maximumPoolSize：最大线程数，线程池中可以创建的最大线程数量；
keepAliveTime：空闲线程存活时间，当线程数大于核心时，这是多余的空闲线程在终止前等待新任务的最大时间；
unit：keepAliveTime参数的时间单位；

枚举类TimeUnit：

NANOSECONDS：纳秒
MICROSECONDS：微妙
MILLISECONDS：毫秒
SECONDS：秒
MINUTES：分钟
HOURS：小时
DAYS：天

WorkQueue：工作队列，用于保存待执行任务的队列，这个队列将只保存execute方法提交的可运行任务

JDK提供的四种工作队列：

ArrayBlockingQueue：基于数组的有界阻塞队列，按FIFO排序，新任务进来后会放到队尾；
LinkedBlockingQueue：基于链表的可选的无界阻塞队列（最大容量为Integer.MAX，可设定长度），按FIFO排序；
SynchronousQueue：不缓存任务的阻塞队列，新任务进来时不会缓存，而是直接被调度执行该任务，如果没有可用线程，则创建新线程，如果线程数量达到maxPoolSize，则执行拒绝策略；
PriorityBlockingQueue：具有优先级的无界阻塞队列。

有界队列：可防止资源耗尽问题，当线程池中线程数量达到corePoolSize后，再有新任务进来，则会讲任务放入该队列尾部等待被调度，如果队列已满，则创建一个新线程，如果线程数量的达到maxPoolSize，则执行拒绝策略；

无界队列：当线程池中线程数达到corePoolSize后，再有新任务进来会一直存入该队列，不会创建线程，所以线程数量永远不会达到maxPoolSize，此时maxPoolSize不起作用。

threadFactory：线程工厂，创建新线程时要使用的工厂，该工厂可以用来设定线程名、是否为daemon线程等；
handler：拒绝策略，当达到线程池中的线程数量达到最大线程数，并且工作队列中的任务已达到最大容量，再有新任务提交进来而阻塞执行时要使用的处理程序。

拒绝策略：

AbortPolicy：ThreadPoolExecutor的默认处理方式，直接抛出RejectedExecutionException异常；

DiscardPolicy：不处理直接丢弃任务，不会给任何通知；

DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最早未处理的任务，即是丢弃队列头部的一个任务；

CallerRunsPolicy：在当前调用者的线程中运行任务，即是谁提交的任务由它自己去处理。

二、从源码分析线程池执行流程

1、线程池中主要成员变量

ctl：初始化了线程池的状态和线程数量，初始状态为RUNNING并且线程数量为0；这里一个Integer既包含了状态也包含了数量，其中int类型一共32位
- 高3位标识状态
- 低29位标识数量
- ctlOf()，395行，用来更新线程状态和数量
COUNT_BITS：线程数量的最大取值长度为29，所以线程数量最多为2^29-1
CAPACITY：线程池容量，=（1<<COUNT_BINTS)-1
RUNNING、SHUTDOWN、STOP、TIDYING、TERMINATED：ctl高三位表示的线程池的五种状态

线程池状态转换图：

runStateOf(int c)：通过传入的c，获取最高三位的值，拿到线程池状态码
workerCountOf(int c)：获取当前线程数量，拿到现有线程数量

2、线程池的execute()方法执行过程

众所周知，我们需要调用线程池的execute()并传入线程，以能在将来某个时间执行传入的任务；所以，首先执行的是execute方法。

1343-1344：健壮性判断，传入的要执行的任务不能为空；

1365：获取ctl的具体值，包括线程池的状态和线程数量；

1366-1370：判断工作线程数是否少于核心线程数，如果少于，说明未达到核心线程数，则创建新的线程；

1367：如果创建成功，execute()方法结束；否则重新获取ctl的值：

如果工作线程不少于核心线程数（说明线程数已达到核心线程数）或工作线程少于核心线程数但新线程创建失败，则：

1371-1379：如果线程池为RUNNING状态，同时能成功将任务添加到任务队列中

1372：重新获取ctl的值

1373-1374：再次判断线程池状态是否为RUNNING，如果非RUNNING就执行remove将该任务从阻塞队列中删除

1374：根据拒绝策略执行拒绝任务，execute()结束

1375-1376：如果线程池状态不为RUNNING，判断工作线程数，如果工作线程数为0说明任务队列中有任务，但没有线程在执行任务，此时创建一个线程；

1378-1379：如果线程池状态不为RUNNING或状态为RUNNING但不能入队列，就创建线程数，如果创建失败则根据策略拒绝任务，execute()结束。

调用线程池execute()方法添加一个任务时，总结：

如果有空闲线程，使用空闲线程直接执行该任务；

如果没有空闲线程，且当前运行的线程数少于corePoolSize，则创建新的核心线程执行该任务；

如果没有空闲线程，且当前线程数等于corePoolSize，同时任务队列未满，则将任务放入任务队列等候；

如果没有空闲线程，且任务队列已满，同时线程池中的线程数小于maxinumPoolSize，则创建新的线程执行任务；

如果没有空闲线程，且任务队列已满，同时线程池中的线程数等于maxinumPoolSize，则根据拒绝策略拒绝新的任务。

3、线程池addWorker方法执行的流程

private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {
    // for循环的标志
    retry:
    for (; ; ) {
        int c = ctl.get();
        int rs = runStateOf(c);
        // 查看是否可以不去构建新的工作线程：如果线程池状态不是RUNNING并且线程池状态不是SHUTDOWN、任务不为空、工作队列为null，就不用去创建新线程了
        if (rs >= SHUTDOWN // 如果线程状态不是RUNNING
                &&
                !(rs == SHUTDOWN && firstTask == null && !workQueue.isEmpty()))
                // 线程不是SHUTDOWN状态（那也就是STOP，TIDYING，TERMINATED三者之一）
                // 任务不为空 -> 这里对应上述的addWorker(null,false)
                // 工作队列为null
                // 这时直接return false，不去构建新的工作线程
            return false;
        for (; ; ) {
            // 获取工作线程数
            int wc = workerCountOf(c);
            if (wc >= CAPACITY || // 如果工作线程大于最大线程容量
                    wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize)) // 或者当前线程数达到核心/最大线程数的要求
                return false; // 直接结束，添加Worker失败。
            if (compareAndIncrementWorkerCount(c)) // 以CAS的方式添加线程
                break retry; // 如果成功，跳出最外层循环
            c = ctl.get(); // 再次读取ctl的值
            if (runStateOf(c) != rs) // 如果运行状态不等于最开始查询到的rs，那就从头循环一波。
                continue retry;
                // else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop
        }
    }

    // 开始添加工作线程
    boolean workerStarted = false;
    boolean workerAdded = false;
    Worker w = null;
    try {
        w = new Worker(firstTask); // 构建Worker对象传入任务
        final Thread t = w.thread; // 将worker线程取出
        if (t != null) {
            // 拿到全局锁，避免我在添加任务时，其他线程干掉线程池，因为干掉线程池需要获取到这个锁
            final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
            // 加锁
            mainLock.lock();
            try {
                // 获取线程池状态
                int rs = runStateOf(ctl.get());
                // 两种情况允许添加工作线程
                if (rs < SHUTDOWN || // 判断线程池是否是RUNNING状态
                        (rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) { // 如果线程池状态为SHUTDOWN并且任务为空
                    if (t.isAlive()) // 如果线程正在运行，直接抛出异常
                        throw new IllegalThreadStateException();
                    // 添加任务线程到workers中
                    workers.add(w);
                    // 获取任务线程个数
                    int s = workers.size();
                    // 如果任务线程大于记录的当前出现过的最大线程数，替换一下。
                    if (s > largestPoolSize)
                        largestPoolSize = s;
                    workerAdded = true; // 任务添加的标识设置为true
                }
            } finally {
                mainLock.unlock(); //任务添加成功，退出锁资源
            }
            if (workerAdded) { // 如果添加成功
                t.start(); // 启动线程
                workerStarted = true; // 标识启动标识为true
            }
        }
    } finally {
        if (!workerStarted) // 如果线程启动失败
            addWorkerFailed(w); // 移除掉刚刚添加的任务
    }
    return workerStarted;
}
————摘自郑金维老师的讲解