Executor和线程池

Eexecutor作为灵活且强大的异步执行框架，其支持多种不同类型的任务执行策略，提供了一种标准的方法将任务的提交过程和执行过程解耦开发，基于生产者-消费者模式，其提交任务的线程相当于生产者，执行任务的线程相当于消费者，并用Runnable来表示任务，Executor的实现还提供了对生命周期的支持，以及统计信息收集，应用程序管理机制和性能监视等机制。

Executor主要类UML

主要类

Executor	一个接口，其定义了一个接收Runnable对象的方法executor	execute(Runnalbe command)
ExecutorService	是一个比Executor使用更广泛的子类接口，其提供了生命周期管理的方法，以及可跟踪一个或多个异步任务执行状况返回Future的方法	*   boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) invokeAll要等待所有的callable运行完成才能返回。对返回的每个future调用get()方法，不用等待，因为invokeAll已经等待过了。 *   List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks) *   List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit) 等待第一个被完成执行的callable就可以返回。 * T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks) * T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit) 如果这个executor被关闭了，返回true * boolean isShutdown() 在executor被关闭后，如果所有的task都完成了，会返回true * boolean isTerminated() 关闭，正在执行的task不会被终止，但executor不会再接受新task * void shutdown() 立马关闭 * List<Runnable> shutdownNow() 提交任务，submit函数会立马返回，然后在调用future.get()的时候会要等待 * Future<T> submit(Callable<T> task) * Future<?> submit(Runnable task) * <T> Future<T> submit(Runnable task, T result)
AbstractExecutorService	ExecutorService执行方法的默认实现
ThreadPoolExecutor	线程池，可以通过调用Executors以下静态工厂方法来创建线程池并返回一个ExecutorService对象	corePoolSize：核心线程数，如果运行的线程少于corePoolSize，则创建新线程来执行新任务，即使线程池中的其他线程是空闲的 maximumPoolSize:最大线程数，可允许创建的线程数，corePoolSize和maximumPoolSize设置的边界自动调整池大小： corePoolSize <运行的线程数< maximumPoolSize:仅当队列满时才创建新线程 corePoolSize=运行的线程数= maximumPoolSize：创建固定大小的线程池 keepAliveTime:如果线程数多于corePoolSize,则这些多余的线程的空闲时间超过keepAliveTime时将被终止 unit:keepAliveTime参数的时间单位 workQueue:保存任务的阻塞队列，与线程池的大小有关： * 当运行的线程数少于corePoolSize时，在有新任务时直接创建新线程来执行任务而无需再进队列 * 当运行的线程数等于或多于corePoolSize，在有新任务添加时则选加入队列，不直接创建线程 * 当队列满时，在有新任务时就创建新线程 threadFactory:使用ThreadFactory创建新线程，默认使用defaultThreadFactory创建线程 handle:定义处理被拒绝任务的策略，默认使用ThreadPoolExecutor.AbortPolicy,任务被拒绝时将抛出RejectExecutorException
ScheduledExecutorService	一个可定时调度任务的接口
ScheduledThreadPoolExecutor	ScheduledExecutorService的实现，一个可定时调度任务的线程池

ExecutorCompletionService

构造方法：ExecutorCompletionService(ExecutorService service)

关键方法：

Future<T> submit(Callable<T> task) 提交一个任务，立马返回。

Future<T> submit(Runnable<T> task) 提交一个任务，立马返回。

Future<T> take() 移除下一个已完成的结果，如果没有任何已完成的结果可用，则阻塞。

Future<T> poll(); Future<T> poll(long time, TimeUnit unit); 移除下一个已完成的结果，如果没有任何已完成的结果则返回null。第二个方法给定等待时间。

Executors创建的各种线程池

• newFixedThreadPool:创建可重用且固定线程数的线程池，如果线程池中的所有线程都处于活动状态，此时再提交任务就在队列中等待，直到有可用线程；如果线程池中的某个线程由于异常而结束时，线程池就会再补充一条新线程。 方法签名：

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
    return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                  0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                  //使用一个基于FIFO排序的阻塞队列，在所有corePoolSize线程都忙时新任务将在队列中等待
                                  new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
           

• newSingleThreadExecutor:创建一个单线程的Executor，如果该线程因为异常而结束就新建一条线程来继续执行后续的任务。方法签名：

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
   return new FinalizableDelegatedExecutorService
                     //corePoolSize和maximumPoolSize都等于，表示固定线程池大小为1
                        (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                                0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                                new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
           

• newCachedThreadPool:创建可缓存的线程池，如果线程池中的线程在60秒未被使用就将被移除，在执行新的任务时，当线程池中有之前创建的可用线程就重      用可用线程，否则就新建一条线程。方法签名：

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                  60L, TimeUnit.SECONDS,
                                  //使用同步队列，将任务直接提交给线程
                                  new SynchronousQueue<Runnable>());
}
           

Executor的生命周期

ExecutorService提供了管理Eecutor生命周期的方法，ExecutorService的生命周期包括了：运行  关闭和终止三种状态。

• ExecutorService在初始化创建时处于运行状态。
• shutdown方法等待提交的任务执行完成并不再接受新任务，在完成全部提交的任务后关闭
• shutdownNow方法将强制终止所有运行中的任务并不再允许提交新任务