ThreadPoolExecutor 工作线程Worker自身锁设计

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ThreadPoolExecutor 工作线程Worker自身锁设计 | iwts’s blog

总集

想要完整了解下ThreadPoolExecutor?可以参考:

基于源码详解ThreadPoolExecutor实现原理 | iwts’s blog

Worker-工作线程管理

线程池设计了内部类Worker,主要是用来管理新建的线程,除了监控,核心的方法是:

  1. 执行。
  2. 申请任务。

此外还包括回收等线程监控类型方法。

由于一个工作线程对象,其中有一个具体的线程,那么本质上是不需要加锁的。竞争资源是任务队列,而任务队列由阻塞队列来实现。

可以看Worker的设计:

工作线程自身锁

Worker对象其实本身就是一把锁。这是个细节,Worker本身是实现了AQS的:

这里其实最主要的作用是工作线程的回收。虽然可以通过维护workers来完成对工作线程生命周期的管理,新建线程比较好理解,但是删除线程的时候,工作线程本身就是一种竞争资源了。回收的时候是可能恰好碰到调用的。

这里选择AQS的原因,其实可以看注释,这边简单翻译一部分:

Worker类存在的主要意义就是为了维护线程的中断状态。因为正在执行任务的线程是不应该被中断的。在线程真正开始运行任务之前,为了抑制中断。所以把 Worker 的状态初始化为负数-1。

完全看不懂,这里从其他角度慢慢绕过来解释一下。

线程的中断与回收与加锁时机

解释这个问题,首先看下Worker自身是从哪里调用锁的:

  1. 工作线程处理前后加锁。
  2. 工作线程尝试中断时尝试获锁。

第一个看代码runWorker()

也就是说,当前线程如果在处理,那么本身是给自己加锁的。
第二个看代码interruptIdleWorkers()

这里是不是就有点恍然大悟的意思了。

工作线程本身实现AQS,将自身当作竞争对象。

那么工作线程工作的时候,加锁,锁住自己,那么interruptIdleWorkers()方法在执行的时候,如果能获取锁,就说明一个问题:此时当前线程是没有在工作的。那么就会被中断掉。

为了实现这个功能,就只能选择不可重入锁,所以自己实现了AQS来实现这个特性。具体可以看代码实现。

不使用ReentrantLock和synchronized的原因

为啥要加锁,就是为了区分线程是否中断,而ReentrantLock和synchronized都有一个重要特性:可重入。因为可重入,那么这个锁就没有意义了,因为线程都是一个,既然可重入那么就是必然能获锁了。

所以选用AQS,手动删掉可重入的特性,实现互斥。

tryAcquire实现不可重入

也可以看看重写AQS的获锁代码:

虽然设置的excluiveOwnerThread,但是完全不用,就是直接CAS获锁,没有重入的特性。

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