第六天 Java中的线程缓存和线程池

我们知道线程池缓存一共有两个 ThreadLocal：不能跨线程的 InheritableThreadLocal：可以跨线程的

在弄明白线程缓存之前我们要先弄明白 Thread.currentThread()和this在线程Thread 的区别

Thread.currentThread()：标识的是执行当前代码的线程

this：标识创建当前代码的线程

输出结果为

我们看到当我们new MyThrea的时候Thread.currentThread() 是main__true__1，不管是不管是 new MyThrea("a")还是new MyThrea("b")都一样，但是

this是不一样的，new MyThrea("a")的this是Thread-0__false__12而new MyThrea("b")的 this是Thread-2__false__14，当多线程运行起来的时候执行run的时候，我们发现 this和创建的时候是一样的，但是Thread.currentThread()是不一样的，因为多线程的时候调用 run是另起线程执行的

ThreadLocal

然后我们再来看 ThreadLocal，我们先来看看我们new一个 ThreadLocal都为了什么

什么都没有做就是声明了一下，其他什么都没有

那么我们再来看看他的set做了什么，我们知道ThreadLocadl我们声明完就可以使用了而且我们设置值是set方法操作

我们看到 set的操作第一步就是获取当前执行代码的线程，让后把线程传递给了getmap，那么我们再来看看 getmap是做什么的

很简单的一个操作就是返回主线程【当前执行代码线程】的threadlocals，那么这个threadlocals是一个什么那，我们来看看

我们可以看到 Thread线程里面有两个 ThreadLocalThreadLocalMap.ThreadLocalMap 这两个一个是跨线程的一个是不跨线程的，那么 ThreadLocalMap有是一个什么那

我们可以看到 ThreadLocalMap就是一个 Entry[]的数组，Entry的声明也很简单，是一个 WeakReference的，保存了ThreadLocal需要保存的值

我们继续看 set里面的方法

set里面的createMap也很简单，创建一个ThreadLocalMap 然后赋值给Thread的threadLocals，创建的时候指定了Entry[]数组的大小，

然后用 ThreadLocal的hashcode做哈希拿到一个i做为要插入数据的下标，

操作步骤：

第一步：在new ThreadLocal的时候其实是不做任何操作的，只要在set的时候才会做Thread.threadLocals数据的绑定，注意数据是绑定到了当前执行代码的线上的空间

第二步：如果当前Thread.threadLocals没有数据，那就创建一个 ThreadLocalMap然后然后插入到数组【ThreadLocalMap本质就是Entry数组】

第三步：如果Thread.threadLocals存在数据那就循看看 ThreadLocal的threadLocalHashCode和数组长度取模看看有没有数据

第四步：如果要插入的下标有数据，判断是不是我们要插入的ThreadLocal，如果是直接赋值，不是的话就位移一位然后找到可以插入的空位子插入

第五步：如果插入的位置没有数据，那就直接插入其中ThreadLocal的threadLocalHashCode是一个原子操作类

我们发现，ThreadLocal其实没有做什么，数据是在Thread.threadLocals 操作也是直接调用了 Thread.threadLocals 的操作，ThreadLocal类只是做了一下中转，那为什么还要还要有 ThreadLocal的存在那，主要原因是Thread.threadLocals 的调用级别是包级别的，我们的代码不能直接调用，所以要使用ThreadLocal中转

ExecutorService

线程池这个也是我们工作中最常用的一个，下面我们先来看看线程池的继承关系

Executor：这是一个接口只只定义了一个方法 void execute(Runnable command); 这个也是线程池执行的核心方法，不同的线程池会实现不同的execute

ExecutorService：这也是个接口继承Executor主要提供了一类型得到方法 submit，有多个

AbstractExecutorService：实现了ExecutorService这个接口并且提供了submit的实现，这是一个抽象类

ThreadPoolExecutor：实现了AbstractExecutorService这个抽象类，并且实现了execute方法，和worker

主要的继承我们说完了，现在我们看看这个线程池到底是怎么跑的

这是我们一个简单的线程池使用，现在我们先来看看创建线程池是怎么做的，我们最终看到是这样的

上面其他的都很容易理解，但是线程工厂这个是什么那，我们通过源码可以看到

我们发现这个threadfactory也很简单，其实就是做了一些线程池里面线程统一的东西，比如线程组，线程池里面线程的名称格式。。然后包含了一个

newThread的方法来生成线程，这个方法生成的线程是在同一个组里面而且名称也是有规律的，因为前面已经定义过了

好了现在我们弄明白了线程的创建了，下面我们看一下线程的提交 submit

提交也很简单因为submit是被我们AbstractExecutorService实现了，所以只要是继承了 AbstractExecutorService 那么提交AbstractExecutorService就是一样的，

我们来看看第一行代码RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);

我们发现这个就是把我们提交的任务转化为 FutureTask 这个是我们上一篇里面看到过的，有返回值执行线程的时候任务转化

第二行代码 execute(ftask);吧我们的FutureTask 传递给 execute，但是这个 execute是没有被 AbstractExecutorService实现，留给了继承AbstractExecutorService的类来实现，所以就有了千奇百怪的执行，我们看一下一个比较简单的ThreadPoolExecutor的execute实现

这个应该是线程池里面最简单的一个execute实现了，步骤也很明了

第一步：判断线程是否小于核心线程如果小于直接添加为核心线程

第二步：如果核心线程满了，就放到队列里面，

第三步：如果队列满了就放到非核心线程里面

第四步：再次尝试放到非核心线程里面如果还是不行就拒绝任务

addWorker

我们再来看看添加worker的的操作

我们主要看他下面的那一部分

这个是addworker的操作，也比较清晰，操作步骤是

第一步：创建一个worker【根据我们传递过来的任务】

第二步：判断线程池状态，只有状态小于等于1的才能加入

第三步：判断我们提交的任务是否有已经执行，如果执行就放弃

第四步：吧任务加入到workers队列里面

第五步：调用线程Thread的start来申请线程执行

我们通过代码发现，t.start();其实是来自worker，那么我们再来看看 worker的操作

worker主要作用是，

第一步：因为他实现了Runnable所以它自己要实现run方法，这个是申请异步线程调用的方法

第二步：把我们的任务赋值给firstTask这样是一个线程

第三步：通过我们new 线程池的时候创建的threadfactory来创建出来一个线程吧自身传递过去，这样在调用 start

的时候就会调用自身的run方法，【addworker的时候添加成功以后那个 t.start】

runworker操作步骤是

第一步：拿到我们的核心任务，然后把这个线程的核心任务清空

第二步：判断任务是否为空，如果为空就去队列里面取一个任务【因为线程池里面线程是重复利用的，所以我们执行的这个线程可能是之前执行了其他任务的线程，在上一次执行完他的核心任务就会被清空，第一步的操作】队列里面的任务我们addworker的时候如果核心任务满了不是有吧任务放到队列吗，这里就是执行那些任务了

第三步：那到任务执行run，我们传递的是FutureTask任务，这个任务继承了Runnable所以有run，而且FutereTask前面我们说过，会有返回值，执行原来我们也说过了

第四步：清空任务，解锁【我们拿到任务开始执行的时候这个任务是加锁操作的w.lock()】

到这里我们的线程池执行就全部串联起来了

借用一张网络图来说明一下addworker的操作