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1.硬核干货：4W字从源码上分析JUC线程池ThreadPoolExecutor的源码实现原理
2.一文读懂ThreadLocal的原理及使用场景
3.Qt——QThread源码浅析
4.Java原理系列ScheduledThreadPoolExecutor原理用法示例源码详解
5.ThreadPoolExecutor简介&源码解析
6.InheritableThreadLocal源码剖析

硬核干货：4W字从源码上分析JUC线程池ThreadPoolExecutor的实现原理

       深入剖析JUC线程池ThreadPoolExecutor的执行核心

       早有计划详尽解读ThreadPoolExecutor的源码，因事务繁忙未能及时整理。大全在之前的源码文章中，我们曾提及Doug Lea设计的大全Executor接口，其顶层方法execute()是源码线程池扩展的基础。本文将重点关注ThreadPoolExecutor#execute()的大全公交线路源码实现，结合简化示例，源码逐步解析。大全

       ThreadPoolExecutor的源码核心功能包括固定的核心线程、额外的大全非核心线程、任务队列和拒绝策略。源码它的大全设计巧妙地运用了JUC同步器框架AbstractQueuedSynchronizer(AQS)，以及位操作和CAS技术。源码以核心线程为例，大全设计上允许它们在任务队列满时阻塞，源码或者在超时后轮询，而非核心线程则在必要时创建。

       创建ThreadPoolExecutor时，我们需要指定核心线程数、最大线程数、任务队列类型等。当核心线程和任务队列满载时，会尝试添加额外线程处理新任务。线程池的状态控制至关重要，通过整型变量ctl进行管理和状态转换，如RUNNING、SHUTDOWN、STOP等，状态控制机制包括工作线程上限数量的位操作。

       接下来，我们深入剖析execute()方法。首先，方法会检查线程池状态和工作线程数量，确保在需要时添加新线程。这里涉及一个疑惑：为何需要二次检查？这主要是为了处理任务队列变化和线程池状态切换。任务提交流程中，addWorker()方法负责创建工作线程，其内部逻辑复杂，虾米音乐 源码包含线程中断和适配器Worker的创建。

       Worker内部类是线程池核心，它继承自AQS，实现Runnable接口。Worker的构造和run()方法共同确保任务的执行，同时处理线程中断和生命周期的终结。getTask()方法是工作线程获取任务的关键，它会检查任务队列状态和线程池大小，确保资源的有效利用。

       线程池关闭操作通过shutdown()、shutdownNow()和awaitTermination()方法实现，它们涉及线程中断、任务队列清理和状态更新等步骤，以确保线程池的有序退出。在这些方法中，可重入锁mainLock和条件变量termination起到了关键作用，保证了线程安全。

       ThreadPoolExecutor还提供了钩子方法，允许开发者在特定时刻执行自定义操作。除此之外，它还包含了监控统计、任务队列操作等实用功能，每个功能的实现都是对execute()核心逻辑的扩展和优化。

       总的来说，ThreadPoolExecutor的execute()方法是整个线程池的核心，它的实现原理复杂而精细。后续将陆续分析ExecutorService和ScheduledThreadPoolExecutor的源码，深入探讨线程池的扩展和调度机制。敬请关注，期待下文的详细解析。

一文读懂ThreadLocal的原理及使用场景

       ThreadLocal 类是用来提供线程内部的局部变量,即线程本地变量。这种变量在多线程环境下访问(通过get和set方法访问)时能够保证各个线程的变量相对独立于其他线程内的变量，不同线程之间不会相互干扰，这种变量在线程的生命周期内起作用，减少同一个线程内多个函数或组件之间一些公共变量传递的复杂度。

       ThreadLocal 表示线程的“本地变量”，即每个线程都拥有该变量副本，源码哥密码达到人手一份的效果，各用各的，这样就可以避免共享资源的竞争。

       在高并发中会存在多个线程同时修改一个共享变量的场景，这就可能会出现线性安全问题。为了解决线性安全问题，可以通过加锁来实现，例如使用synchronized 或者Lock。但是加锁的方式可能会导致系统变慢。另外一种方式，可以使用ThreadLocal类访问共享变量，这样会在每个线程的本地，都保存一份共享变量的拷贝副本。这是一种“空间换时间”的方案，虽然会让内存占用大很多，但是由于不需要同步也就减少了线程可能存在的阻塞等待，从而提高时间效率。

       接下来就让我们学习 ThreadLocal 的几个核心方法，来了解ThreadLocal 的实现原理。

       set() 方法设置当前线程中 ThreadLocal 变量的值，该方法的源码为：通过源码我们知道 value 是存放在 ThreadLocalMap 里的，数据 value 是存放在 ThreadLocalMap 这个容器中的，并且是以当前 ThreadLocal 实例为 key 的。

       ThreadLocalMap 是怎样来的？源码很清楚，是通过getMap(t)进行获取：该方法直接返回当前线程对象 t 的一个成员变量 ThreadLocals：也就是说ThreadLocalMap 的引用是作为 Thread 的一个成员变量的，被 Thread 进行维护的。

       总结一下 set 方法：通过当前线程对象 thread 获取该 thread 所维护的 ThreadLocalMap，如果 ThreadLocalMap 不为 null，则以 ThreadLocal 实例为 key，值为 value 的键值对存入 ThreadLocalMap，若 ThreadLocalMap 为 null 的话，就新建 ThreadLocalMap，然后再以 ThreadLocal 为键，值为 value 的键值对存入即可。

       get() 方法是获取当前线程中 ThreadLocal 变量的值，代码逻辑请看注释，另外，趋势启动源码看下 setInitialValue 主要做了些什么事情？这段方法的逻辑和 set 方法几乎一致，关注的是 initialValue 方法:这个方法是 protected 修饰的，也就是说继承 ThreadLocal 的子类可重写该方法，实现赋值为其他的初始值。

       总结一下 get 方法：通过当前线程 thread 实例获取到它所维护的 ThreadLocalMap，然后以当前 ThreadLocal 实例为 key 获取该 map 中的键值对（Entry），如果 Entry 不为 null 则返回 Entry 的 value。如果获取 ThreadLocalMap 为 null 或者 Entry 为 null 的话，就以当前 ThreadLocal 为 Key，value 为 null 存入 map 后，并返回 null。

       remove() 方法实现了如何删数据的操作。删除数据当然是从 map 中删除数据，先获取与当前线程相关联的 ThreadLocalMap，然后从 map 中删除该 ThreadLocal 实例为 key 的键值对即可。

       从上面的分析我们已经知道，数据其实都放在了 ThreadLocalMap 中，ThreadLocal 的 get、set 和 remove 方法实际上都是通过 ThreadLocalMap 的 getEntry、set 和 remove 方法实现的。ThreadLocalMap 是 ThreadLocal 一个静态内部类，内部维护了一个数组（Entry 类型的 table 数组），Entry 是一个以 ThreadLocal 为 key，Object 为 value 的键值对，这里的ThreadLocal 是弱引用。每个线程实例中都可以通过 ThreadLocals 获取到 ThreadLocalMap，而 ThreadLocalMap 实际上就是一个以 ThreadLocal 实例为 key，任意对象为 value 的 Entry 数组。当我们为 ThreadLocal 变量赋值时，实际上就是以当前 ThreadLocal 实例为 key，值为 value 的 Entry 往这个 ThreadLocalMap 中存放。需要注意的是，Entry 中的 key 是弱引用，当 ThreadLocal 外部强引用被置为 null(ThreadLocalInstance=null)时，系统 GC 的时候，根据可达性分析，这个 ThreadLocal 实例就没有任何一条链路能够引用到它，vs浏览源码此时 ThreadLocal 势必会被回收，这样一来，ThreadLocalMap 中就会出现 key 为 null 的 Entry，如果没有办法访问这些 key 为 null 的 Entry 的 value，如果当前线程再迟迟不结束的话，这些 key 为 null 的 Entry 的 value 就会一直存在一条强引用链：Thread Ref -> Thread -> ThreaLocalMap -> Entry -> value 永远无法回收，造成内存泄漏。

       当然，如果当前 thread 运行结束，ThreadLocal、ThreadLocalMap、Entry 没有引用链可达，在垃圾回收的时候都会被系统回收。在实际开发中，会使用线程池去维护线程的创建和复用，比如固定大小的线程池，线程为了复用是不会主动结束的。

       本文主要讲解了ThreadLocal的作用及基本用法，以及ThreadLocal的实现原理和基础方法。线上环境中，ThreadLocal还有可能引起内存泄漏，这方面内容我们后续接着讲。

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Qt——QThread源码浅析

       在探索Qt的多线程处理中，QThread类的实现源码历经变迁。在Qt4.0.1和Qt5.6.2版本中，尽管QThread类的声明相似，但run()函数的实现有所不同。从Qt4.4开始，QThread不再是抽象类，这标志着一些关键调整。

       QThread::start()函数在不同版本中的核心代码保持基本一致，其中Q_D()宏定义是一个预处理宏，用于获取QThread的私有数据。_beginthreadex()函数则是创建线程的核心，调用QThreadPrivate::start(this)，即执行run()函数并发出started()信号。

       QThread::run()函数在Qt4.4后的版本中，不再强制要求重写，而是可以通过start启动事件循环。在Qt5.6.2版本中，run函数的定义更灵活，可以根据需要进行操作。

       关于线程停止，QThread提供了quit()、exit()和terminate()三种方式。quit()和exit(0)等效，用于事件循环中停止线程，而terminate()则立即终止线程，但不推荐使用，因为它可能引发不稳定行为。

       总结起来，QThread的核心功能包括线程的创建、run函数的执行以及线程的结束控制。从Qt4.4版本开始，QThread的使用变得更加灵活，可以根据需要选择是否重写run函数，以及如何正确地停止线程。不同版本间的细微差别需要开发者注意，以确保代码的兼容性和稳定性。

Java原理系列ScheduledThreadPoolExecutor原理用法示例源码详解

       ScheduledThreadPoolExecutor是Java中实现定时任务与周期性执行任务的高效工具。它继承自ThreadPoolExecutor类，能够提供比常规Timer类更强大的灵活性与功能，特别是在需要多个工作线程或有特殊调度需求的场景下。

       该类主要功能包含但不限于提交在指定延迟后执行的任务，以及按照固定间隔周期执行的任务。它实现了ScheduledExecutorService接口，进而提供了丰富的API以实现任务的调度与管理。其中包括now()、getDelay()、compareTo()等方法，帮助开发者更精确地处理任务调度与延迟。

       在实际应用中，ScheduledThreadPoolExecutor的使用案例广泛。比如，初始化一个ScheduledThreadPoolExecutor实例，设置核心线程数，从而为定时任务提供资源保障。提交延迟任务，例如在5秒后执行特定操作，并输出相关信息。此外，提交周期性任务，如每隔2秒执行一次特定操作，用于实时监控或数据更新。最后，通过调用shutdown()与shutdownNow()方法来关闭执行器并等待所有任务完成，确保系统资源的合理释放与任务的有序结束。

       总的来说，ScheduledThreadPoolExecutor在处理需要精确时间控制的任务时展现出了强大的功能与灵活性，是Java开发者在实现定时与周期性任务时的首选工具。

ThreadPoolExecutor简介&源码解析

       线程池是通过池化管理线程的高效工具，尤其在多核CPU时代，利用线程池进行并行处理任务有助于提升服务器性能。ThreadPoolExecutor是线程池的具体实现，它负责线程管理和任务管理，以及处理任务拒绝策略。这个类提供了多种功能，如通过Executors工厂方法配置，执行Runnable和Callable任务，维护任务队列，统计任务完成情况等。

       创建线程池需要考虑关键参数，如核心线程数（任务开始执行时立即创建），最大线程数（任务过多时限制新线程生成），线程存活时间，任务队列大小，线程工厂以及拒绝策略。JDK提供了四种拒绝策略，如默认的AbortPolicy，当资源饱和时抛出异常。此外，线程池还提供了beforeExecute和afterExecute钩子函数，用于在任务执行前后执行自定义操作。

       当任务提交到线程池时，会经历一系列处理流程，包括任务的执行和线程池状态的管理。例如，如果任务队列和线程池满，会根据拒绝策略处理新任务。使用线程池时，需注意线程池容量与状态的计算，以及线程池工作线程的动态调整。

       示例中，自定义线程池并重写钩子函数，创建任务后向线程池提交，可以看到线程池如何根据配置动态调整资源。但要注意，如果任务过多且无法处理，可能会抛出异常。源码分析中，submit方法实际上是调用execute，而execute内部包含Worker类和runWorker方法的逻辑，包括任务的获取和执行。

       线程池的容量上限并非Integer.MAX_VALUE，而是由ctl变量的低位决定。 Doug Lea的工具函数简化了ctl的操作，使得计算线程池状态和工作线程数更加便捷。通过深入了解ThreadPoolExecutor，开发者可以更有效地利用线程池提高应用性能。

InheritableThreadLocal源码剖析

       InheritableThreadLocal是Java中用于在多线程环境共享数据的工具，它允许子线程继承父线程的值，从而避免了线程间数据同步的复杂性。与ThreadLocal不同，InheritableThreadLocal实现了数据的继承机制，确保了数据在父线程到子线程间的顺利传递。这使得在使用线程池或其他线程管理技术时，应用程序能够保持数据的一致性和完整性。

       InheritableThreadLocal提供了一种从父线程到子线程的数据传递方式，它通过在Thread类中引入了inheritableThreadLocals字段来实现这一功能。这一字段是一个ThreadLocalMap类型的对象，专门用于存储InheritableThreadLocal实例。这意味着当创建子线程时，它会自动接收并继承父线程的值。

       实现这一特性，InheritableThreadLocal主要通过三个关键方法：set、get、remove。它们与ThreadLocal的同名方法相似，但操作的内部数据结构有所不同。InheritableThreadLocal的set、get、remove方法会通过获取inheritableThreadLocals字段中的ThreadLocalMap对象来进行操作，而ThreadLocal则通过操作threadLocals字段。

       为了验证InheritableThreadLocal的继承机制，可以通过在父线程中设置InheritableThreadLocal的值，然后在子线程中尝试获取该值来观察结果。实验证明，子线程能够成功获取到父线程设置的值，证明了InheritableThreadLocal的继承功能。

       在使用InheritableThreadLocal时，需要注意的是它的内存管理。一旦线程创建了InheritableThreadLocal实例，它会一直保留在所有后代线程中，直到显式调用remove方法或线程结束。因此，在资源管理和内存控制上，开发者需要特别注意，以防止潜在的内存泄漏问题。

       总之，InheritableThreadLocal通过在Thread类中引入专门的数据结构和方法来实现其独特的继承机制，简化了多线程编程中数据共享和管理的复杂性。然而，其使用需要谨慎，以避免不必要的内存占用和潜在的内存泄漏风险。

【Poco笔记】线程Thread

        Poco的Thread是对标准库std::thread的封装，同时它类似Java一样，提供了Runnable接口。所以使用上是对标Java的。

        与标准库不同的是，Poco::Thread创建和运行时相分离的。这一点标准库设计确实不太友好。例如下面例子。

        同样看例子

        由上面可见，使用基本跟Java类似。创建与运行也分离了。

        看一下主要的运行接口，摘自Poco1.9源码

        源码文件主要包含

        1.Thread.h/Thread.cpp

        提供外部调用接口

        在Thread.cpp中定义了两种Holder, RunnableHolder和CallableHolder。Holder技术是Poco框架中经常用到的，是对某一种类型对象的指针包装。

        Runnable为线程运行类的基类，

        Callable为带一个参数的方法

        2.Thread_POSIX.h/Thread_POSIX.cpp

        3.Thread_VX.h/Thread_VX.cpp

        4.Thread_WIN.h/Thread_WIN.cpp

        5.Thread_WINCE.h/Thread_WINCE.cpp

        这几个文件，每个文件中都定义了ThreadImpl，用于不同平台下的具体实现，Thread私有继承ThreadImp，ThreadImp用于哪一个文件由编译宏决定。

        顺便说一下POSIX系统下的实现。因为使用的是c++，当时没有thread类，所以所有的实现都是使用pthread库来实现的。具体的使用请参考pthread技术文档。

        6.ThreadLocal.h/ThreadLocal.cpp

        ThreadLocal中定义了三个类， TLSAbstractSlot类， TLSSlot类， ThreadLocalStorageç±»

        TLSAbstractSlot是基类，TLSSlot是模板类，通过模板技术包裹了具体的类型。ThreadLocalStorage是用于线程存储，具体是通过一个map来实现。

        因为1.9使用的是c++，还没有引用local_thread关键字，所以这里是通过这种方式实现。

        ThreadLocalStorage定义如下

        那么Poco::Thread的tls是如何定义的？

        源码文件比较少，主要如下文件

        1.Thread.h/Thread.cpp

        2.Thread_STD.h/Thread_POSIX.cpp/Thread_VX.cpp/Thread_WIN.cpp

        Thread.h 主要对实现类ThreadImp的包装，并定义了对外接口。

        Thread_STD.h定义了内部实现,主要提供了ThreadImpç±»

        Thread_POSIX.cpp/Thread_VX.cpp/Thread_WIN.cpp分别定义不同平台下的兼容实现

        在Thread_STD.h中定义了几个重要类型

        在Thread.cpp中增加了两种

        private修饰的ThreadData，定义了线程内部数据。 1.9中源码分别定义在各个平台实现类中，这里抽离出来定义在Thread.cpp中。较之前的定义，这里额外的是新增了std::thread指针。因为直接引用了c++中的thread，有些实现直接借助于它。

详解java Thread中的join方法

       在Java编程中，Thread类的join()方法发挥着关键作用。当需要控制线程执行顺序时，它能让调用线程暂停，直至被调用的线程完成。在主线程（如main()）中，join()尤其有用，它会阻止主线程直到目标线程结束，例如：

       当调用t1.join()时，main()线程会被暂停，直到t1线程完全执行完毕，然后main()线程才会继续执行。

       join()方法的工作原理主要依赖于Java内存模型中的同步机制。通过查看Thread类的源码，我们发现join()实际上调用了wait()方法，使调用线程进入等待状态，直到目标线程结束。由于wait()方法前有synchronized修饰，这意味着主线程（t1线程的持有者）会在一个锁定的上下文中等待，如下所示：

       代码等效于：synchronized(this) { wait(); }，使得主线程进入等待队列，直到t1线程结束。

       然而，wait()方法本身并不会唤醒主线程，唤醒过程隐藏在Java虚拟机（JVM）的底层。当t1线程执行完毕，JVM会自动调用lock.notify_all()方法，将主线程从等待队列中唤醒。

       总结起来，join()方法的使用需要注意以下两点：

       1. 它让调用线程暂停，直到目标线程结束。

       2. 唤醒机制由JVM内部的notify_all()方法控制，确保线程按照预期顺序执行。

       理解这些原理，能帮助你更有效地管理和控制Java线程。