Effective Java 第三版——

Tips

書中的源代碼位址：https://github.com/jbloch/effective-java-3e-source-code

注意，書中的有些代碼裡方法是基于Java 9 API中的，是以JDK 最好下載下傳 JDK 9以上的版本。

80. EXECUTORS, TASKS, STREAMS 優于線程

本書的第一版包含一個簡單工作隊列的代碼[Bloch01，條目 49]。 此類允許用戶端将背景線程的異步處理工作排入隊列。 當不再需要工作隊列時，用戶端可以調用一個方法，要求背景線程在完成隊列中已有的任何工作後正常終止自身。 實作隻不過是個玩具，但即便如此，它還需要一整頁精細，細緻的代碼，如果你沒有恰到好處的話，這種代碼很容易出現安全和活性失敗。 幸運的是，沒有理由再編寫這種代碼了。

到本書第二版出版時，java.util.concurrent包已添加到Java中。 該包包含一個Executor Framework，它是一個靈活的基于接口的任務執行工具。 建立一個比本書第一版更好的工作隊列隻需要一行代碼：

ExecutorService exec = Executors.newSingleThreadExecutor();
           

下面是如何送出一個可運作的(runnable)執行:

exec.execute(runnable);
           

下面是如何告訴executor優雅地終止(如果做不到這一點，你的虛拟機很可能不會退出):

exec.shutdown();
           

可以使用執行器服務（executor service）做更多的事情。例如，可以等待一個特定任務完成(條目 79中使用get方法, 319頁)，可以等待任何或全部任務完成的集合(使用invokeAny或invokeAll方法)，也可以等待執行者服務終止(使用awaitTermination方法)，可以在完成任務時逐個檢索任務結果（使用ExecutorCompletionService），可以安排任務在特定時間運作或定期運作(使用ScheduledThreadPoolExecutor)，等等。

如果希望多個線程處理來自隊列的請求，隻需調用另一個靜态工廠，該工廠建立一種稱為線程池的不同類型的執行器服務。 可以建立具有固定或可變數量線程的線程池。 java.util.concurrent.Executors類包含靜态工廠，它們提供了你需要的大多數執行程式。 但是，如果想要一些與衆不同的東西，可以直接使用ThreadPoolExecutor類。 此類允許你配置線程池操作的幾乎每個方面。

為特定應用程式選擇執行程式服務可能很棘手。 對于小程式或負載較輕的伺服器，

Executors.newCachedThreadPool

通常是一個不錯的選擇，因為它不需要配置，通常“做正确的事情”。但是對于負載很重的生産伺服器來說，緩存線程池不是一個好的選擇！ 在緩存線程池中，送出的任務不會排隊，而是立即傳遞給線程執行。 如果沒有可用的線程，則建立一個新線程。 如果伺服器負載過重以至于所有CPU都被充分利用并且更多任務到達時，則會建立更多線程，這隻會使事情變得更糟。 是以，在負載很重的生産伺服器中，最好使用

Executors.newFixedThreadPool

，它提供具有固定線程數的池，或直接使用ThreadPoolExecutor類，以實作最大程度的控制。

不僅應該避免編寫自己的工作隊列，而且通常應該避免直接使用線程。 當直接使用Thread類時，線程既可以作為工作單元，也可以作為執行它的機制。 在executor framework中，工作單元和執行機制是分開的。 關鍵的抽象是工作單元，稱為任務。 有兩種任務：

Runnable

及其近親

Callable

（類似于Runnable，除了它傳回一個值并且可以抛出任意異常）。 執行任務的一般機制是executor service。 如果從任務的角度來看，讓executor service為你執行它們，可以靈活地選擇适當的執行政策以滿足你的需求，并在需求發生變化時更改政策。 本質上本質上，Executor Framework執行的功能與Collections Framework聚合（aggregation）功能是相同的。

在Java 7中，Executor Framework被擴充為支援fork-join任務，這些任務由稱為fork-join池的特殊executor service運作。 由ForkJoinTask執行個體表示的fork-join任務可以拆分為較小的子任務，而包含ForkJoinPool的線程不僅處理這些任務，而且還“彼此”竊取“任務”以確定所有線程都保持忙碌，進而導緻更高的任務 CPU使用率，更高的吞吐量和更低的延遲。 編寫和調優fork-join任務很棘手。 并行流（Parallel streams）（條目 48）是在fork-join池之上編寫的，假設它們适合目前的任務，那麼你可以輕松地利用它們的性能優勢。

對Executor Framework的完整處理超出了本書的範圍，但感興趣的讀者可以參考 《Java Concurrency in Practice》一書[Goetz06]。