面試時經常被問的一個問題，線程池中線程是如何保活的？

這個問題對于看過線程池源碼的同學應該已經知道答案了，沒有看過源碼的也不要慌，現在我們就一起看一下線程池線程的保活策略。

一、線程池中在哪執行任務

首先進入ThreadPoolExecutor的execute方法。

• 首先檢查當前工作線程數量，workerCountOf(c) 是否小于核心線程數量corePoolSize，如果小于就創建一個新線程addWorker()執行這個任務。
• 如果線程池在運行且任務加入隊列成功，但是當前工作線程數量為0，也會創建一個新線程addWorker()。
• 如果任務不能被加入任務隊列（workQueue.offer(command)返回false）, 也會創建一個新線程addWorker()。

在execute方法內部有三處調用addWorker()方法的位置，進入到addWorker() 方法中，可以看到有這樣一行代碼new Worker(firstTask) 。

而 Worker類又實現了 Runnable，所以線程池中的線程也就是Worker，而執行就在run()方法內部，我們只需要找到Worker類中的run方法即可。

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);
        }

run 方法內部調用了 runWorker，秘密就在runWorker方法內部。

所以線程池中線程最終就在runWorker方法中執行的。

二、getTask 獲取任務方法

在上面ThreadPoolExecutor的execute方法中，有一步是往阻塞隊列中放入任務（workQueue.offer(command)）。

上面我們找到了線程池中線程執行任務的地方，那么我們看看是從哪讀取的任務？

runWorker方法中有一行代碼task = getTask()，此處就是從阻塞隊列中獲取任務的代碼，讓我們看一下 getTask() 的內部實現。

核心代碼就是

Runnable r = timed ?
                    workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
                    workQueue.take();

根據timed 的狀態判斷，當工作線程數量大于核心線程數量時調用poll方法獲取任務，當工作線程數量小于和核心線程數量時調用take方法。

對于阻塞隊列的介紹如下:

• poll 方法如果隊列不為空，返回頭部元素。如果隊列為空會將線程阻塞在此處，阻塞時間是keepAliveTime。當時間到了獲取不到任務時返回null。
• take方法如果隊列不為空返回頭部元素。如果隊列為空會將線程阻塞在此處，直到隊列中有元素可供使用。

對于非核心線程，當線程池中的線程數量超過核心線程數量且空閑時間超過keepAliveTime時，非核心線程會被回收。

通過這種方式，線程在沒有任務時就阻塞在隊列上，從而實現保活。

上面我們知道了非核心線程的保活策略，那么對于核心線程又是如何保活的呢？

三、核心線程如何實現的保活

在線程池中核心線程默認是不會被回收的。

不過我們可以通過設置allowCoreThreadTimeOut來實現，getTask方法中timed的校驗。

boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;

所以當allowCoreThreadTimeOut 設置為true時，核心線程在沒有任務可以執行時會使用take方法進行阻塞，直到獲取到任務位置，而不是因為沒有任務就被銷毀，從而實現的線程保活。

任務執行的過程是無法保證不出問題的，不管是核心線程還是非核心線程，當線程中出現異常之后，線程池是如何處理的呢？

四、線程異常之后如何保活

繼續回到runWorker方法中，其中task.run()是真正執行任務的地方，當此處發生異常之后，有try catch。

所以當任務執行異常之后，會依次執三個finally塊中的代碼。

再看processWorkerExit() 方法之前，我們先看一個參數completedAbruptly。

completedAbruptly 代表是否是異常退出的，默認是true代表異常退出。

在runWorker方法中，如果線程任務是正常執行完成的，會在最后修改該值。

由于我們是異常線程，所以代碼肯定不會走到這，直接走到finally中的processWorkerExit方法。

在processWorkerExit方法中，它會根據completedAbruptly的值來調整線程池中的工作線程數量，從工作線程集合中移除該線程，并根據線程池的狀態和工作線程數量決定是否需要添加新線程。

!completedAbruptly 判斷工作線程是不是異常退出的，如果不是異常退出的計算最小線程數量。

如果允許核心線程回收allowCoreThreadTimeOut=true，min為0。

如果min為0 且工作隊列不為空! workQueue.isEmpty()，min為1。

如果當前工作線程workerCountOf(c)大于等于這個最小的線程數量min，直接返回。

如果小于這個最小的工作線程數量min，調用addWorker。

此處addWorker 的觸發條件就是當線程池的狀態小于STOP 也就是線程池還在運行runStateLessThan(c, STOP)時且不滿足上述不需要添加新線程的判斷。

當上述條件滿足的時候，則調用addWorker(null,false)添加一個新的工作線程，因為傳入的參數Runnable為null，所以這個新線程會從任務隊列中繼續讀取任務來執行。

最后總結一下，當線程異常之后，按照正常情況來說線程就直接消失了，但是通過processWorkerExit方法的補救，增加了一個新的線程，保證線程池的運行。

五、總結

線程池中的線程分為核心線程與非核心線程。

核心線程默認不回收，可以通過設置allowCoreThreadTimeOut為true 來回收。

非核心線程在獲取任務為空且空閑時間超過一定時間之后進行回收。

線程池的保活策略通過阻塞隊列的阻塞特性實現，poll 方法實現可以指定超時時間的阻塞，take 方法實現阻塞直到獲取到任務。

當線程異常之后，通過新增線程的方式實現線程的補救，保證線程池的運行。