java - ThreadPoolExecutor java 中的 workerCountOf() 方法

Question

我试图理解 ThreadPoolExecutor 类。我发现该类中声明了一些最终变量，但无法理解它们的用途。

private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3;         //29
private static final int CAPACITY   = (1 << COUNT_BITS) - 1;    //536870911     00011111111111111111111111111111

// RUN_STATE is stored in the high-order bits
private static final int RUNNING    = -1 << COUNT_BITS;         //-536870912    11100000000000000000000000000000
private static final int SHUTDOWN   =  0 << COUNT_BITS;         //0             00000000000000000000000000000000
private static final int STOP       =  1 << COUNT_BITS;         //536870912     00100000000000000000000000000000
private static final int TIDYING    =  2 << COUNT_BITS;         //1073741824    01000000000000000000000000000000
private static final int TERMINATED =  3 << COUNT_BITS;         //1610612736    01100000000000000000000000000000

上面是最终变量及其二进制和十进制值。

然后我发现了两种使用这些变量的方法:

private static int runStateOf(int c)     { return c & ~CAPACITY; }  // RUN_STATE & ~CAPACITY = RUN_STATE
private static int workerCountOf(int c)  { return c & CAPACITY; }   // RUN_STATE & CAPACITY = 0
private static int ctlOf(int rs, int wc) { return rs | wc; }

方法前面的注释是我观察到的输出。

现在 ThreadPoolExecutor#execute(runnable)方法，

它正在使用以下语句进行计算 If fless than corePoolSize threads are running

int c = ctl.get();
if (workerCountOf(c) < corePoolSize)

我试图理解，在这种情况下，workerCountOf(c) 的值可以大于 corePoolSize。如您所见，ctl 的初始值为 RUNNING。

此外，还有一些方法可以自动增加和减少 ctl 值，

private boolean compareAndIncrementWorkerCount(int expect) {
    return ctl.compareAndSet(expect, expect + 1);
}

private boolean compareAndDecrementWorkerCount(int expect) {
    return ctl.compareAndSet(expect, expect - 1);
}

现在假设，有 5 个线程正在运行，所以 ctl = RUNNING + 5,

即便如此 workerCountOf(ctl.get()) = 0 ,

作为 ((RUNNING+5) & CAPACITY) = 0。

有人能解释一下创建这些最终变量的原因及其用途吗？

workerCountOf() 方法如何实际返回没有正在运行的线程？

我一定是漏掉了什么。

谢谢

Answer 1

如您所见，Java 使用int ctl 字段来存储池的当前状态和线程数。状态存储在高三位，所有其他位用于存储线程数。位掩码 CAPACITY 用于将它们彼此分开:

• 容量 = 0001111111111111111111111111111
• ~CAPACITY = 11100000000000000000000000000000

因此，

• ctl & CAPACITY 保留低 29 位并将高三位清零；结果是当前线程数
• ctl & ~CAPACITY 保留高三位并将所有其他位清零；结果是池运行状态

正如您正确注意到的那样，具有五个线程的运行池具有 ctl = (RUNNING + 5)，它具有二进制表示 111000...000101。因此，应用 CAPACITY 掩码会将最高三位归零并为您提供值 000000...000101，即 5，而不是 0。