1.ThreadPoolExcuter原理說明
首先我們要知道為什麼要使用ThreadPoolExcuter，具體可以看看文件中的說明：
執行緒池 ThreadPoolExcuter 可以解決兩個不同問題：由於減少了每個任務的呼叫開銷，在執行大量的非同步任務時，它通常能夠提供更好的效能，並且還可以提供繫結和管理資源（包括執行集合任務時使用的執行緒）的方法。每個 ThreadPoolExecutor還維護著一些基本的統計資料，如完成的任務數。
執行緒池 ThreadPoolExcuter 做的其實可以看得很簡單，其實就是把你提交的任務（task）進行排程管理執行，但這個排程的過程以及其中的狀態控制是比較複雜的。
2.初始化引數介紹
可以直接看最完整的ThreadPoolExcuter的初始化函式：
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler) { ... }
逐個介紹如下：
corePoolSize：核心執行緒數，在ThreadPoolExcutor中有一個與它相關的配置：allowCoreThreadTimeOut（預設為false），當allowCoreThreadTimeOut為false時，核心執行緒會一直存活，哪怕是一直空閒著。而當allowCoreThreadTimeOut為true時核心執行緒空閒時間超過keepAliveTime時會被回收。
maximumPoolSize：最大執行緒數，執行緒池能容納的最大執行緒數，當執行緒池中的執行緒達到最大時，此時新增任務將會採用拒絕策略，預設的拒絕策略是丟擲一個執行時錯誤（RejectedExecutionException）。值得一提的是，當初始化時用的工作佇列為LinkedBlockingDeque時，這個值將無效。
keepAliveTime：存活時間，當非核心空閒超過這個時間將被回收，同時空閒核心執行緒是否回收受allowCoreThreadTimeOut影響。
unit：keepAliveTime的單位。
workQueue：任務佇列，常用有三種佇列，即SynchronousQueue,LinkedBlockingDeque（無界佇列）,ArrayBlockingQueue（有界佇列）。
threadFactory：執行緒工廠，ThreadFactory是一個介面，用來建立worker。通過執行緒工廠可以對執行緒的一些屬性進行定製。預設直接新建執行緒。
RejectedExecutionHandler：也是一個介面，只有一個方法，當執行緒池中的資源已經全部使用，新增新執行緒被拒絕時，會呼叫RejectedExecutionHandler的rejectedExecution法。
預設是丟擲一個執行時異常。
這麼多引數看起來好像很複雜，所以Java貼心得為我們準備了便捷的API，即可以直接用Executors建立各種執行緒池。分別是：
//建立一個可快取執行緒池，如果執行緒池長度超過處理需要，可靈活回收空閒執行緒，若無可回收，則新建執行緒。
//通過設定corePoolSize為0，而maximumPoolSize為Integer.Max_VALUE（Int型資料最大值）實現。
ExecutorService cache = Executors.newCachedThreadPool();
//建立一個定長執行緒池，可控制執行緒最大併發數，超出的執行緒會在佇列中等待。
//通過將corePoolSize和maximumPoolSize的值設定為一樣的值來實現。 ExecutorService fixed = Executors.newFixedThreadPool(num);
//建立一個定長執行緒池，支援定時及週期性任務執行。
//通過將佇列引數workQueue設定為DelayWorkQueue來實現。 ExecutorService schedule = Executors.newScheduledThreadPool(5);
//建立一個單執行緒化的執行緒池，它只會用唯一的工作執行緒來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先順序)執行。
//通過將corePoolSize和maximumPoolSize都設定為1來實現。 ExecutorService single = Executors.newSingleThreadExecutor();
這幾個API會根據具體的情況而使用預設定好預設的初始化引數去建立一個ThreadPoolExecutor。
這裡需要做一個額外說明，在ThreadPoolExcuter中，worker和task是有區別的，task是使用者提交的任務，而worker則是用來執行task的執行緒。在初始化引數中，corePoolSize和maximumPoolSize都是針對worker的，而workQueue是用來存放task的。
3.worker介紹
前面有介紹了一下worker和task的區別，其中task是使用者提交的執行緒任務，而worker則是ThreadPoolExecutor自己內部實現的一個類了。
具體原始碼如下：
/** * Woker主要維護著執行task的worker的中斷控制資訊，以及其他小記錄。這個類擴充AbstractQueuedSynchronizer * 而來簡化獲取和釋放每一個任務執行中的鎖。這可以防止中斷那些打算喚醒正在等待其他執行緒任務的任務，而不是 * 中斷正在執行的任務。我們實現一個簡單的不可重入鎖而不是ReentrantLo，因為我們不想當其呼叫setCorePoolSize * 這樣的方法的時候能獲得鎖。 */ //worker主要是對進行中的任務進行中斷控制，順帶著對其他行為進行記錄 private final class Worker extends AbstractQueuedSynchronizer implements Runnable { /** * This class will never be serialized, but we provide a * serialVersionUID to suppress a javac warning. */ private static final long serialVersionUID = 6138294804551838833L; /** Thread this worker is running in. Null if factory fails. */ //正在跑的執行緒，如果是null標識factory失敗 final Thread thread; /** Initial task to run. Possibly null. */ //初始化一個任務以執行 Runnable firstTask; /** Per-thread task counter */ //每個執行緒計數 volatile long completedTasks; /** * Creates with given first task and thread from ThreadFactory. * @param firstTask the first task (null if none) * 用給定的first task和從threadFactory建立 */ Worker(Runnable firstTask) { setState(-1); // inhibit interrupts until runWorker this.firstTask = firstTask; this.thread = getThreadFactory().newThread(this); } /** Delegates main run loop to outer runWorker */ //主要呼叫了runWorker public void run() { runWorker(this); } // Lock methods // // The value 0 represents the unlocked state. // The value 1 represents the locked state. //鎖方法 // protected boolean isHeldExclusively() { return getState() != 0; } //嘗試獲取鎖 protected boolean tryAcquire(int unused) { if (compareAndSetState(0, 1)) { setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread()); return true; } return false; } //嘗試釋放鎖 protected boolean tryRelease(int unused) { setExclusiveOwnerThread(null); setState(0); return true; } public void lock() { acquire(1); } public boolean tryLock() { return tryAcquire(1); } public void unlock() { release(1); } public boolean isLocked() { return isHeldExclusively(); } void interruptIfStarted() { Thread t; if (getState() >= 0 && (t = thread) != null && !t.isInterrupted()) { try { t.interrupt(); } catch (SecurityException ignore) { } } } }
ThreadPoolExcuter 中的Worker其實可以看作高階一點的執行緒。其中繼承AbstractQueuedSynchronizer主要是為了實現鎖控制。ThreadPoolExecutor會持有並管理Worker，在Worker中firstTask其實就是存放task的，而thread則是存放當前Worker本身的執行緒。
其中比較重要的就是run方法了，但這個方法其實又是去呼叫ThreadPoolExecutor裡面的runWorker()方法，具體可以看下一節的介紹。
4.ctl介紹以及執行狀態說明
首先需要介紹執行緒池有五種執行狀態：
RUNNING（狀態值-1）: 接收新任務並處理佇列中的任務
SHUTDOWN（狀態值0）: 不接收新任務但會處理佇列中的任務。
STOP（狀態值1）: 不接收新任務，不處理佇列中的任務，並中斷正在處理的任務
TIDYING（狀態值2）: 所有任務已終止，workerCount為0，處於TIDYING狀態的執行緒將呼叫鉤子方法terminated()。
TERMINATED（狀態值3）: terminated()方法完成。
然後我們可以看看ThreadPoolExcuter中的ctl這個變數。
ctl是ThreadPoolExcuter中比較有意思的一個實現，它是一個AtomicInteger，這裡不對AtomicInteger多做討論，只要知道可以把它看成有原子性的Integer就夠了，其實它具有原子性的原理是使用了CAS的技術，這是一種樂觀鎖的具體實現。
ThreadPoolExcuter是將兩個內部值打包成一個值，即將workerCount和runState（執行狀態）這兩個值打包在一個ctl中，因為runState有5個值，需要3位，所以有3位表示
runState，而其他29位表示為workerCount。
而執行時要獲取其他資料時，只需要對ctl進行拆包即可。具體這部分程式碼如下：
private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0)); private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3; private static final int CAPACITY = (1 << COUNT_BITS) - 1; // runState is stored in the high-order bits private static final int RUNNING = -1 << COUNT_BITS; private static final int SHUTDOWN = 0 << COUNT_BITS; private static final int STOP = 1 << COUNT_BITS; private static final int TIDYING = 2 << COUNT_BITS; private static final int TERMINATED = 3 << COUNT_BITS; // Packing and unpacking ctl
//拆包ctl，分別獲取runState和WorkerCount private static int runStateOf(int c) { return c & ~CAPACITY; } private static int workerCountOf(int c) { return c & CAPACITY; }
//打包操作 private static int ctlOf(int rs, int wc) { return rs | wc; }
5.拒絕策略
當執行器（Executor）處於終止狀態，或者執行器在max threads和工作佇列都是有界並且處於飽和的時候，新提交的任務會被拒絕。在任一情況下，執行的任務將呼叫RejectedExecutionHandler的方法rejectedExecution(Runnable, ThreadPoolExecutor)。有以下四種拒絕策略：
1.預設的是ThreadPoolExecutor.AbortPolicy，在這種策略下，處理器會在拒絕後丟擲一個執行異常RejectedExecutionException。
2.在ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy的策略下，執行緒會呼叫它直接的execute來執行這個任務。這種方式提供簡單的反饋控制機制來減緩新任務提交的速度。
3.在ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy策略下，無法執行的任務將被簡單得刪除掉。
4.在ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy策略下，如果executor沒有處於終止狀態，在工作佇列頭的任務將被刪除，然後會重新執行（可能會再次失敗，這會導致重複這個過程）。
總結：本篇初步介紹了ThreadPoolExcuter的基本原理，解決了什麼問題。而後說明了ThreadPoolExcuter中的初始化引數，對其中的各個引數做初步介紹。再之後介紹ctl變數的作用，並初步介紹了任務提交失敗後的拒絕策略。