java - java ThreadPoolExecutor 中的workerCountOf()方法

Question

我正在尝试理解 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法。

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

以上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。

现在在ThreadPoolExecutor#execute(runnable)方法，

它正在使用以下语句进行以下计算:如果正在运行的线程少于 corePoolSize

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。可以看到ctl的初始值为RUNNING。

此外，还有一些方法可以原子地递增和递减 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，因此 ctl = RUNNING + 5，

即使如此 workerCountOf(ctl.get()) = 0 ,

如((RUNNING+5) & CAPACITY) = 0。

有人可以解释一下创建这些最终变量的原因及其用途吗？

workerCountOf() 方法实际上如何返回正在运行的线程数？

我一定错过了一些东西。

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。状态存储在高三位中，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 = 00011111111111111111111111111111
• ~容量 = 11100000000000000000000000000000

因此，

• ctl & CAPACITY 保留低 29 位并将高 3 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

正如您所注意到的，具有五个线程的运行池具有 ctl = (RUNNING + 5)，它具有二进制表示形式 111000...000101。因此，应用CAPACITY掩码会将最高三位清零，并给出值000000...000101，即5，而不是0。