concurrent包-線程池

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0. threadPoolExecutor
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   0. int runState
   表示線程池啟動並執行狀況分四個層級，RUNNING|SHUTDOWN|STOP|TERMINATED，啟動的時候為RUNNING，啟動後
   外界只能主動的將其設定成shutdown->SHUTDOWN，shutdown->STOP，當然這過程還做了其他的事...
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   1. BlockingQueue<Runnable> workQueue
   阻塞隊列，外部線程往workQueue中添加runnable，其中添加的方式是非阻塞的，滿了就走其他的邏輯
   worker死迴圈到workQueue中取runnable來執行，而取的邏輯跟環境有關，分三種情況
   非阻塞的取，限時阻塞可中斷的取和永久阻塞可中斷的取...
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   2. long keepAliveTime
   上面提到的如果是限時阻塞取中等待的時間...
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   3. boolean allowCoreThreadTimeOut
   上面提到的worker取任務三種模式，如果此為TRUE則會進入到限時阻塞
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   4. int corePoolSize
   執行任務的worker的數目，如果目前啟動並執行worker超過這個數目則可能會導致任務加到workQueue中等
   worker空閑了以後來取再執行，故會有點不即時...
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   5. int maximumPoolSize
   執行任務的worker的最大數目，當目前啟動並執行worker超過corePoolSize且workQueue也滿了的話會添加新的
   worker來執行新加入的任務，如果worker超過了maximumPoolSize會拒絕這個任務...
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   6. int poolSize -- 目前worker數目
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   7. RejectedExecutionHandler handler
   對於被拒絕的runnable的處理邏輯
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   8. ThreadFactory threadFactory
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1. execute runnable
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   總體原則是對於runState不是RUNNING時添加進來的任務都會直接走reject流程
   在RUNNING狀態下提交進來的任務的處理大抵流程是
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   a. 如果目前workers數目小於corePoolSize則執行個體化一個worker，將此runnable作為此worker的第一個任務，
   啟動此背景工作執行緒
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   b. 如果目前workers數目大於等於corePoolSize則考慮將此runnable加入到workQueue中，調用的是來自Queue的
   offer函數故如果目前workQueue滿了的話會做如下操作：如果目前workers數目小於maximumPoolSize則執行個體化一
   個worker，將此runnable作為此worker的第一個任務，啟動此背景工作執行緒；如果workers數目已經超過maximumPoolSize
   而同時workQueue已經滿了則表示要放棄此runnable，走reject流程
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   c. 在b中workQueue還沒滿則將runnable加進去，緊接著判斷下目前健全狀態，如果不再是RUNNING或者目前workers
   數目變成了0（可能是先前啟動的線程都因為異常或者其他原因而退出了...）的話則要保證已經加入到workQueue的  
   runnable能夠被處理，其處理邏輯：如果目前runState不是RUNNING，且能將runnable從workQueue中移除，則走 
   reject流程；如果目前如果目前runState是RUNNING|SHUTDOWN且目前workers數目小於corePoolSize且workQueue中有
   任務則會執行個體化一個worker，啟動此背景工作執行緒
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2. reject runnable 目前ThreadPoolExecutor提供了四種策略
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   a. CallerRunsPolicy
   如果目前state為RUNNING則由提交任務的線程自己執行runnable.run 否則不予理睬...
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   b. AbortPolicy
   直接拋出異常RejectedExecutionException...
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   c. DiscardPolicy 什麼也不做...
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   d. DiscardOldestPolicy
   如果目前state為RUNNING則將workQueue最先提交的任務刪除，再走一遍execute runnable流程
   否則不予理睬...
   這個策略可以自己實現，提供給了ThreadPoolExecutor用來拿到ThreadPoolExecutor的環境做參考，
   同時runnable也提供給你了...
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3. worker邏輯
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   Runnable task = firstTask
   while (task != null || (task = getTask()) != null) {
       runTask(task)
       task = null
   }
   workerDone(this)
   有些worker啟動起來的時候會給一個初始化任務，有些則是啟動起來以後直接到workQueue中
   去拿任務，worker就是一個不斷的到task中去拿任務再執行的過程
   getTask -> runTask -> getTask -> runTask這樣worker執行時間分為兩段，一是工作時間，
   一個是拿任務時間，這段時間可能有休眠時間故可中斷，而工作時間也可能因為未TPE代碼 
   引起的休眠。即getTask是不受worker內部鎖保護，而runTask是受內部搜保護的。故worker
   在getTask被掉interruptIfIdle時是會立即起效的，調interruptNow肯定是立即起效。而 
   在runTask被掉interruptIfIdle時無效，調interruptNow立即起效。
   當在執行任務過程中遇到運行時異常或者取不到任務了則會走worker退休流程
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   getTask邏輯
   如果runState為STOP|TERMINATED則直接返回null
   如果runState為SHUTDOWN則走Queue的poll去取任務，非阻塞的取
   如果runState為RUNNING則看如果目前worker資料大於corePoolSize或者allowCoreThreadTimeOut
   則限時取，否則永久阻塞的取，在取任務邏輯最後，如果沒有取到資料，則表示是不是需要關閉線程池裡面的一些線程了，
   當然這個worker是註定要關閉了，首先進行一些判斷
   如果runState >= SHUTDOWN | workQueue空了 | (逾時請求 && poolSize > corePoolSize)滿足的話
   則迭代線程池調用interruptIfIdle，這樣目前還在getTask上阻塞的線程就被喚醒了，然後退出
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   runTask邏輯
   啟動了內部鎖保護，在執行前如果runState如果是RUNNING|SHUTDOWN會吃掉worker的中斷標誌
   以免其影響任務的正常執行...
   調用runnable.run 運行時異常被吃掉了再被跑出去了，故運行時異常好處理好否則會導致一個worker的死亡...
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   內部鎖保護，先前很多地方提到內部鎖保護，這個要和TPE結合起來理解
   1. TPE.shutdown時會迭代線程池調用interruptIfIdle這樣在getTask上阻塞的線程就被喚醒了，然後退出
   2. TPE.shutdownNow時會迭代線程池調用interruptNow這樣在getTask上阻塞的線程就被喚醒了，
   然後退出，而正在執行任務的線程也被標記為中斷，如果有做等待或者IO會拋中斷異常，業務代
   碼便知道此線程池被掉關閉了...
   3. worker在getTask時如果取不到任務表示可能任務資源沒了，需要釋放線程池的空閑資源了...
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4. shutdown邏輯
   如果runState小於SHUTDOWN則設定成SHUTDOWN，這點的影響是
   1. execute runnable時外部線程再新增工作進來可能會被拒絕走reject流程，如果碰巧任務加到
   workQueue中後標記為SHUTDOWN則會走其他邏輯，上面有提到...
   2. reject runnable很多策略都是只處理RUNNING的
   3. worker.getTask，在SHUTDOWN下worker進行非阻塞取任務...
   另外會迭代調用線程池的interruptIfIdle，消滅空閑線程
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5. shutdownNow邏輯
   如果runState小於STOP則設定成STOP，這點的影響基本上和shutdown差不多，唯一的區別在於
   其迭代調用線程池的interruptIfNow，這點會影響業務代碼，如果有做可中斷的操作則會拋出
   中斷異常...
   在shutdown和shutdownNow最後，以及當個線程退休時
   都會去判斷下目前線程是否可以到TERMINATED狀態了，要進入TERMINATED必須目前worker為空白
   才有下面的邏輯：
   如果state小於STOP而且workQueue裡還有任務，則會執行個體化一個worker起來，並且state為RUNNING
   如果state為STOP|(SHUTDOWN且workQueue裡無任務)則可以TERMINATED狀態了
   在進入TERMINATED狀態後通知正在等待線程池終止的線程...
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