关于线程池中BlockingQueue的疑问
对于Java线程池，相信大家都或多或少使用过。关于其用法和原理介绍，网上已经有很多非常精彩的文章，珠玉在前，我就不献丑了。不了解的，可以参考。今天我想讲的，是关于我对Java线程次的两个疑问，当然高手可以略过了。
- 1.为什么线程池要使用BlockingQueue，而不是ArrayList或别的什么列表？
- 2.既然使用了BlockingQueue，为什么还要设置
拒绝策略，队列满的时候不是阻塞吗？
为什么使用阻塞队列？
要回答这个问答，首先来看看不用线程池的时候怎么执行异步任务
new Thread(() -> { // do something }).start(); 也就是说，每次需要执行异步任务的时候，新建一个线程去执行，执行完就回收了。这会导致什么问题呢，首先，是对资源的浪费，线程的创建需要陷入内核，需要分配栈空间，需要执行调度，等等，只使用一次就回收太浪费资源。其次，当异步任务比较多的时候，这种方式要创建大量的线程，这对于内存资源也是一个很大的开销。我们知道，在jvm启动的时候可以设置线程栈大小的参数-Xss，默认的大小是1M，如果同时启动1000个线程，就要占用1G的内存，可想而知，这对内存是一个多大的开销。而且，线程数太多，对于内核的调度压力也是相当大的，而且，因为频繁的上下文切换而使程序的局部性丧失，也是一种消耗。线程池的作用，就是线程的复用，那么，怎么复用呢，来看一段代码：
final void runWorker(Worker w) { Thread wt = Thread.currentThread(); Runnable task = w.firstTask; w.firstTask = null; w.unlock(); // allow interrupts boolean completedAbruptly = true; try { while (task != null || (task = getTask()) != null) { w.lock(); // If pool is stopping, ensure thread is interrupted; // if not, ensure thread is not interrupted. This // requires a recheck in second case to deal with // shutdownNow race while clearing interrupt if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) || (Thread.interrupted() && runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) && !wt.isInterrupted()) wt.interrupt(); try { beforeExecute(wt, task); Throwable thrown = null; try { task.run(); } catch (RuntimeException x) { thrown = x; throw x; } catch (Error x) { thrown = x; throw x; } catch (Throwable x) { thrown = x; throw new Error(x); } finally { afterExecute(task, thrown); } } finally { task = null; w.completedTasks++; w.unlock(); } } completedAbruptly = false; } finally { processWorkerExit(w, completedAbruptly); } } 在ThreadPoolExecutor中，线程封装在Worker中，Worker实现了Runnable，同时在run()方法中调用上面的runWorker()方法，只要runWorker()方法没有执行完，这个线程就不会被回收。而runWorker()方法要执行下去，就要保证while (task != null || (task = getTask()) != null)的条件为真，第一次判断时task为firstTask，即执行的第一个任务，那么要点就成了getTask()必须不能为空，来看看getTask()的实现：
private Runnable getTask() { boolean timedOut = false; // Did the last poll() time out? for (;;) { int c = ctl.get(); int rs = runStateOf(c); // Check if queue empty only if necessary. if (rs >= SHUTDOWN && (rs >= STOP || workQueue.isEmpty())) { decrementWorkerCount(); return null; } int wc = workerCountOf(c); // Are workers subject to culling? boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize; if ((wc > maximumPoolSize || (timed && timedOut)) && (wc > 1 || workQueue.isEmpty())) { if (compareAndDecrementWorkerCount(c)) return null; continue; } try { Runnable r = timed ? workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) : workQueue.take(); if (r != null) return r; timedOut = true; } catch (InterruptedException retry) { timedOut = false; } } } 核心逻辑是：
Runnable r = timed ? workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) : workQueue.take();
这里的workQueue就是阻塞队列，timed表示是否会超时释放，keepAliveTime是非核心线程允许的空闲时间；如果不超时，则调用BlockingQueue.take()，如果取不到值，就会一直阻塞直到程序提交了一个任务。所以，阻塞队列的作用是控制线程池中线程的生命周期。
那么，如果不用阻塞队列，有没有别的方式可以实现线程池的功能？答案是，有，但是没必要。比如我们可以使用wait/notify来控制线程的执行和阻塞，但这里使用生产者/消费者模式来实现是一种更优雅的方式。
为什么需要拒绝策略
既然使用了阻塞队列，那添加任务的时候如果队列满了不就阻塞了吗，拒绝策略是干嘛用的？答案是添加任务调用的并不是阻塞的put()方法，而是非阻塞的offer()方法，看一下ThreadPoolExecutor的execute()方法就知道了
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. * * 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. * * 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. */ 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); } 至于为什么这么实现，应该是不希望阻塞用户进程吧。
也就是说，在Java的线程池，只有消费者使用了阻塞的方法，生产者并没有。
SynchronousQueue
不过也有例外，调用ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();