【Java】Executor框架与线程池

Executor框架

  • 线程池
  • Executor
  • Executors
  • ExecutorService
  • CompletionService
  • Future
  • Callable

Executor接口

Executor接口定义了一个方法execute(Runnable command),该方法接收一个Runnable实例,它用来执行一个任务,任务即一个实现了Runnable接口的类。

ExecutorService接口

ExecutorService接口继承自Executor接口,它提供了更丰富的实现多线程的方法,比如,ExecutorService提供了关闭自己的方法,以及可为跟踪一个或多个异步任务执行状况而生成Future的方法。
可以调用ExecutorService的shutdown()方法来平滑地关闭ExecutorService,调用该方法后,将导致ExecutorService停止接受任何新的任务且等待已经提交的任务执行完成(已经提交的任务会分两类:一类是已经在执行的,另一类是还没有开始执行的),当所有已经提交的任务执行完毕后将会关闭ExecutorService。因此我们一般用该接口来实现和管理多线程。
ExecutorService的生命周期包括三种状态:运行、关闭、终止。创建后便进入运行状态,当调用了shutdown()方法时,便进入关闭状态,此时意味着ExecutorService不再接受新的方法,但它还在执行已经提交了的任务,当已经提交了的任务执行完后,便到达终止状态。如果不调用shutdown()方法,ExecutorService会一直处在运行状态,不断接收新的方法,执行新的任务,服务端一般不需要关闭它,保持一直运行即可。

Executors

Executors提供了一系列工厂方法用于创建线程池,返回的线程池都实现了ExecutorService接口。

  • public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
    创建固定数目线程的线程池
    • newFixedThreadPool与CachedThreadPool差不多,也是能reuse就用,但不能随时建新的线程。
    • 其独特之处,在任意时间点,最多只能有固定数目的活动线程存在,此时如果有新的线程要建立,只能放在另外的队列中等待,直到当前的线程中某个线程终止直接被移出池子。
    • 和CachedThreadPool不同,FixedThreadPool没有IDLE机制,所以FixedThreadPool多数针对一些很稳定很固定的正规并发线程,多用于服务器。
    • 从方法的源代码看,cache池和fixed池调用的是同一个底层池,只不过参数不同。
      • fixed池线程数固定,并且是0秒IDLE
      • cache池线程数支持0到Integer.MAX_VALUE(显然完全没有考虑主机的资源承受能力)。60秒IDLE。
  • public static ExecutorService newCachedThreadPool()
    创建一个可缓存的线程池,调用execute将重用以前构造的线程(如果线程可用)。如果现有线程没有可用的,则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有60秒钟未被使用的线程。
    • 缓存型线程池,先查看池中有没有以前建立的线程,如果有,就reuse,如果没有,就建一个新的线程加入池中。
    • 缓存型线程池通常用于执行一些生存期很短的异步型任务,因此在一些面向连接的daemon型server中用得不多。但对于生存型短的异步任务,它是Executor的首选。
    • 能reuse的线程,必须是timeout IDLE内的池中线程,缺省timeout是60s,超过这个IDLE时长,线程实例将被终止及移出池。
    • 放入CachedThreadPool的线程不必担心其结束,超过TIMEOUT不活动,其会自动被终止。
  • public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
    创建一个单线程化的Executor。
    • 单例线程,任意时间池中只能有一个线程
    • 用的是和cache池和fixed池相同的底层池,但线程数目是1-1,0秒IDLE(无IDLE)
  • public static ScheduleExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
    创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池,多数情况下可用来替代Timer类。
    • 调度型线程池
    • 这个池子里的线程可以按schedule依次delay执行,或周期执行。

一般来说,CachedThreadPool在程序执行过程中通常会创建与所需数量相同的线程,然后在它回收旧线程时停止创建新线程,因此它是合理的Executor的首选,只有当这种方式会引发问题时,才需要考虑用FixedThreadPool。

Executor执行Runnable任务

通过Executors的以上四个静态工厂方法获得ExecutorService实例,而后调用该实例的execute(Runnable command)方法即可。一旦Runnable任务传递到execute()方法,该方法便会自动在一个线程上执行。

Executor执行Callable任务

在Java5之后,任务分两类:一类是实现了Runnable

未完待续
http://wiki.jikexueyuan.com/project/java-concurrency/executor.html

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