ThreadPoolExecutorスレッドプールの実装
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ThreadPoolExecutorはAbstractExecutorServiceから継承されている.AbstractExecutorServiceは、ExecutorServiceインターフェースを実装する.
名前の通り、スレッドプールは一連のスレッドを保存する「コンテナ」です.
ThreadPoolExecutorの実装では、これらのスレッドを1つのHashSetに保存します.
Workerは内部クラスで、後述します.
スレッドプールにコミットされたタスクを保存するBlockingQueueもあります
corePoolSizeとmaximumPoolSizeは、スレッドプールのコアスレッド数と最大スレッド数を表すThreadPoolExecutorの2つのフィールドです.
スレッドプールにタスクをコミットすると、スレッドプールは次のように判断します.スレッドプール内のスレッド数がcorePoolSizeより小さい場合、スレッド実行タスクを作成します. それ以外の場合、タスクキューが満たされていない場合は、タスクをタスクキューに保存します. それ以外の場合、スレッドプール内のスレッド数がmaximumPoolSizeより小さい場合、スレッド実行タスクを作成します. それ以外の場合、ポリシーに従って実行できないタスクを実行します.
以下に、ThreadPoolExecutorの構成方法を示します.
Executorsに戻ってスレッドプールを構築する方法固定サイズのスレッドプールの構築
バッファプールを構築し、必要に応じてスレッドを新規作成します.新規作成されたスレッドは回収されず、後で再利用されます.
ThreadPoolExecuterのexecute()メソッドを参照してください.このメソッドはExecuterインタフェース定義メソッドです(ExecuterServiceインタフェースはExecuterから継承されます):
ここでreject(command)は,タスクが実行できず,予め定義された方法で実行できないタスクを実行する.
addWorkerは、タスクをコミットするコアメソッドです.
ラインオフプールのワークスレッドをもう一度見てください.
名前の通り、スレッドプールは一連のスレッドを保存する「コンテナ」です.
ThreadPoolExecutorの実装では、これらのスレッドを1つのHashSetに保存します.
private final HashSet<Worker> workers = new HashSet<Worker>();Workerは内部クラスで、後述します.
スレッドプールにコミットされたタスクを保存するBlockingQueueもあります
private final BlockingQueue<Runnable> workQueue;corePoolSizeとmaximumPoolSizeは、スレッドプールのコアスレッド数と最大スレッド数を表すThreadPoolExecutorの2つのフィールドです.
スレッドプールにタスクをコミットすると、スレッドプールは次のように判断します.
以下に、ThreadPoolExecutorの構成方法を示します.
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler) {
if (corePoolSize < 0 ||
maximumPoolSize <= 0 ||
maximumPoolSize < corePoolSize ||
keepAliveTime < 0)
throw new IllegalArgumentException();
if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
throw new NullPointerException();
this.corePoolSize = corePoolSize;
this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
this.workQueue = workQueue;
this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
this.threadFactory = threadFactory;
this.handler = handler;
}Executorsに戻ってスレッドプールを構築する方法
public static ExecutorService More ...newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
public static ExecutorService More ...newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
}ThreadPoolExecuterのexecute()メソッドを参照してください.このメソッドはExecuterインタフェース定義メソッドです(ExecuterServiceインタフェースはExecuterから継承されます):
public void execute(Runnable command) {
if (command == null)
throw new NullPointerException();
/*
* Proceed in 3 steps:
*
* 1. If fewer than corePoolSize threads are running, try to
* start a new thread with the given command as its first
* task. The call to addWorker atomically checks runState and
* workerCount, and so prevents false alarms that would add
* threads when it shouldn't, by returning false.
* corePoolSize ，
*
* 2. If a task can be successfully queued, then we still need
* to double-check whether we should have added a thread
* (because existing ones died since last checking) or that
* the pool shut down since entry into this method. So we
* recheck state and if necessary roll back the enqueuing if
* stopped, or start a new thread if there are none.
* workQueue，
*
* 3. If we cannot queue task, then we try to add a new
* thread. If it fails, we know we are shut down or saturated
* and so reject the task.
* workQueue， reject
*/
int c = ctl.get();
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
if (addWorker(command, true))
return;
c = ctl.get();
}
if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
int recheck = ctl.get();
if (! isRunning(recheck) && remove(command))
reject(command);
else if (workerCountOf(recheck) == 0)
addWorker(null, false);
}
else if (!addWorker(command, false))
reject(command);
} ここでreject(command)は,タスクが実行できず,予め定義された方法で実行できないタスクを実行する.
addWorkerは、タスクをコミットするコアメソッドです.
private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {
retry:
for (;;) {
int c = ctl.get();
int rs = runStateOf(c);
// Check if queue empty only if necessary.
if (rs >= SHUTDOWN &&
! (rs == SHUTDOWN &&
firstTask == null &&
! workQueue.isEmpty()))
return false;
for (;;) {
int wc = workerCountOf(c);
if (wc >= CAPACITY ||
wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))
return false;
if (compareAndIncrementWorkerCount(c))
break retry;
c = ctl.get(); // Re-read ctl
if (runStateOf(c) != rs)
continue retry;
// else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop
}
}
boolean workerStarted = false;
boolean workerAdded = false;
Worker w = null;
try {
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
w = new Worker(firstTask);
final Thread t = w.thread;
if (t != null) {
mainLock.lock();
try {
// Recheck while holding lock.
// Back out on ThreadFactory failure or if
// shut down before lock acquired.
int c = ctl.get();
int rs = runStateOf(c);
if (rs < SHUTDOWN ||
(rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) {
if (t.isAlive()) // precheck that t is startable
throw new IllegalThreadStateException();
workers.add(w);
int s = workers.size();
if (s > largestPoolSize)
largestPoolSize = s;
workerAdded = true;
}
} finally {
mainLock.unlock();
}
if (workerAdded) {
t.start();
workerStarted = true;
}
}
} finally {
if (! workerStarted)
addWorkerFailed(w);
}
return workerStarted;
}ラインオフプールのワークスレッドをもう一度見てください.
private final class Worker
extends AbstractQueuedSynchronizer
implements Runnable
{
/**
* This class will never be serialized, but we provide a
* serialVersionUID to suppress a javac warning.
*/
private static final long serialVersionUID = 6138294804551838833L;
/** Thread this worker is running in. Null if factory fails. */
final Thread thread;
/** Initial task to run. Possibly null. */
Runnable firstTask;
/** Per-thread task counter */
volatile long completedTasks;
/**
* Creates with given first task and thread from ThreadFactory.
*/
Worker(Runnable firstTask) {
setState(-1); // inhibit interrupts until runWorker
this.firstTask = firstTask;
this.thread = getThreadFactory().newThread(this);
}
/** Delegates main run loop to outer runWorker */
public void run() {
runWorker(this);
}
// Lock methods
//
// The value 0 represents the unlocked state.
// The value 1 represents the locked state.
protected boolean isHeldExclusively() {
return getState() != 0;
}
protected boolean tryAcquire(int unused) {
if (compareAndSetState(0, 1)) {
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
return true;
}
return false;
}
protected boolean tryRelease(int unused) {
setExclusiveOwnerThread(null);
setState(0);
return true;
}
public void lock() { acquire(1); }
public boolean tryLock() { return tryAcquire(1); }
public void unlock() { release(1); }
public boolean isLocked() { return isHeldExclusively(); }
void interruptIfStarted() {
Thread t;
if (getState() >= 0 && (t = thread) != null && !t.isInterrupted()) {
try {
t.interrupt();
} catch (SecurityException ignore) {
}
}
}
}