自定义线程池：拒绝策略的实现思路

在手写线程池的过程中，拒绝策略是保障线程池稳定运行的关键兜底机制。它解决了任务过载时的处理问题，本文从设计初衷、核心思想到代码实现，完整梳理拒绝策略的设计与落地思路。

一、设计初衷：为什么需要拒绝策略？

线程池在运行时存在两个硬性限制：

核心线程数量固定，不能无限制创建新线程
阻塞队列容量有限，不能无限缓存待执行任务

当新任务提交时，若出现 核心线程已满 + 阻塞队列已满 的情况，任务既无法立即执行，也无法暂存队列。
为了避免程序阻塞、任务丢失或系统资源耗尽，必须提供一套灵活的兜底处理方案，这便是拒绝策略的设计意义。

二、核心设计思想

拒绝策略采用 策略模式 进行设计，遵循两个核心原则：

职责分离，解耦实现
- 线程池：只负责判断任务是否达到拒绝条件
- 阻塞队列：只负责判断自身容量是否已满
- 拒绝逻辑：由外部自定义，不硬编码在线程池内部
灵活可扩展
切换或新增拒绝策略时，无需修改线程池与队列源码，只需替换外部实现逻辑即可。

这套设计思路，与 JDK 原生 ThreadPoolExecutor 的拒绝策略设计完全一致，理解后可以无缝对接原生线程池学习。

三、分步实现思路

1. 定义函数式接口：统一拒绝策略规范

先通过接口约定拒绝行为，保证所有拒绝策略都有统一的调用方式。
同时使用函数式接口，支持直接使用 Lambda 表达式实现策略。

@FunctionalInterface
interface RejectPolicy<T> {
    /**
     * 拒绝策略核心方法
     * @param queue 阻塞队列，可用于再次尝试入队
     * @param task  被拒绝的任务
     */
    void reject(BlockingQueue<T> queue, T task);
}

2. 线程池持有拒绝策略

拒绝策略属于线程池配置，由外部传入，线程池只负责保存与传递，不关心具体实现。

class ThreadPool {
    // 拒绝策略对象
    private RejectPolicy<Runnable> rejectPolicy;

    public ThreadPool(int coreSize, long timeout, TimeUnit timeUnit, 
                      int queueCapacity, RejectPolicy<Runnable> rejectPolicy) {
        this.coreSize = coreSize;
        this.timeout = timeout;
        this.timeUnit = timeUnit;
        this.taskQueue = new BlockingQueue<>(queueCapacity);
        // 注入外部自定义拒绝策略
        this.rejectPolicy = rejectPolicy;
    }
}

3. 任务提交：判断是否触发拒绝流程

在线程池执行任务的入口方法中，对任务进行分流：

工作线程数未达到核心线程数：直接新建线程执行任务
工作线程数已满：尝试将任务加入阻塞队列
队列也满：由队列触发拒绝策略

public void execute(Runnable task) {
    synchronized (workers) {
        // 线程未满：直接创建工作线程
        if (workers.size() < coreSize) {
            Worker worker = new Worker(task);
            workers.add(worker);
            worker.start();
        } 
        // 线程已满：尝试入队，队列满则执行拒绝策略
        else {
            taskQueue.tryPut(rejectPolicy, task);
        }
    }
}

4. 阻塞队列：最终判断并执行拒绝

队列自身最清楚容量状态，在 tryPut 方法中完成最终判断：
队列未满 → 正常添加任务；
队列已满 → 执行外部传入的拒绝策略。

public void tryPut(RejectPolicy<T> rejectPolicy, T task) {
    lock.lock();
    try {
        if (queue.size() == capacity) {
            // 队列已满，执行拒绝策略
            rejectPolicy.reject(this, task);
        } else {
            // 正常入队，并唤醒等待的工作线程
            queue.addLast(task);
            emptyWaitSet.signal();
        }
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

5. 外部自定义拒绝策略

使用线程池时，通过 Lambda 灵活定义拒绝行为，常见策略包括：

无限阻塞等待入队
带超时时间等待入队
直接丢弃任务
抛出异常通知上层
由提交任务的线程自己执行

ThreadPool threadPool = new ThreadPool(1, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS, 1,
    (queue, task) -> {
        // 自定义拒绝逻辑：调用者线程自行执行
        task.run();
    });