Executor接口
源碼非常簡單，只有一個execute（Runnable command）回調接口
public interface Executor {
void execute(Runnable command);
}
執行已提交的 Runnable 任務對象。此接口提供一種將任務提交與每個任務將如何運行的機制（包括線程使用的細節、調度等）分離開來的方法。通常使用 Executor 而不是顯式地創建線程。例如，可能會使用以下方法
Executor executor = anExecutor;
executor.execute(new RunnableTask1());
...
不過，Executor 接口並沒有嚴格地要求執行是異步的。在最簡單的情況下，執行程序可以在調用方的線程中立即運行已提交的任務：
class DirectExecutor implements Executor {
public void execute(Runnable r) {
r.run();
}
}
更常見的是，任務是在某個不是調用方線程的線程中執行的。以下執行程序將為每個任務生成一個新線程。
class ThreadPerTaskExecutor implements Executor {
public void execute(Runnable r) {
new Thread(r).start();
}
}
許多 Executor 實現都對調度任務的方式和時間強加了某種限制。以下執行程序使任務提交與第二個執行程序保持連續，這展示了一個複合執行程序。
class SerialExecutor implements Executor {
final Queuetasks = new LinkedBlockingQueue ();
final Executor executor;
Runnable active;
SerialExecutor(Executor executor) {
this.executor = executor;
}
public synchronized void execute(final Runnable r) {
tasks.offer(new Runnable() {
public void run() {
try {
r.run();
} finally {
scheduleNext();
}
}
});
if (active == null) {
scheduleNext();
}
}
protected synchronized void scheduleNext() {
if ((active = tasks.poll()) != null) {
executor.execute(active);
}
}
}
ExecutorService接口
該接口提供了管理終止的方法,以及可為跟蹤一個或多個異步任務執行狀況而生成 Future 的方法。先看下源碼
public interface ExecutorService extends Executor {
void shutdown();
ListshutdownNow();
boolean isShutdown();
boolean isTerminated();
boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException;
Future submit(Callable task);
Future submit(Runnable task, T result);
Future> submit(Runnable task);
List > invokeAll(Collection extends Callable > tasks)
throws InterruptedException;
List > invokeAll(Collection extends Callable > tasks,
long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException;
T invokeAny(Collection extends Callable > tasks)
throws InterruptedException, ExecutionException;
T invokeAny(Collection extends Callable > tasks,
long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}
Executors類為創建ExecutorService提供了便捷的工廠方法。它只有一個直接實現類ThreadPoolExecutor和間接實現類ScheduledThreadPoolExecutor。
ExecutorService在Executor的基礎上增加了一些方法，其中有兩個核心的方法：
1、Future> submit(Runnable task)
2、
通過創建並返回一個可用於取消執行和/或等待完成的 Future，方法submit擴展了基本方法
Executor.execute(java.lang.Runnable)。
下面對ExecutorService的函數進行一下簡單介紹：
- void shutdown()：啟動一個關閉命令，不再接受新任務，當所有已提交任務執行完後，就關閉。
- List
shutdownNow()：試圖停止所有正在執行的活動任務，暫停處理正在等待的任務，並返回等待執行的任務列表。它無法保證能夠停止正在處理的活動執行任務，但是會盡力嘗試。例如，通過 Thread.interrupt() 來取消典型的實現，所以任何任務無法響應中斷都可能永遠無法終止。應該關閉未使用的 ExecutorService以允許回收其資源。 - boolean isShutdown()：如果此執行程序已關閉，則返回 true。
- boolean isTerminated()：如果關閉後所有任務都已完成，則返回 true。注意，除非首先調用 shutdown 或 shutdownNow，否則 isTerminated 永不為 true。
- boolean awaitTermination(long timeout,TimeUnit unit) ：如果此執行程序終止，則返回 true；如果終止前超時期滿，則返回 false
Future submit(Callable task)：提交一個有返回值的任務用於執行，返回一個表示任務結果的 Future。該 Future 的 get 方法在成功完成時將會返回該任務的結果。 Future submit(Runnable task,T result)：提交一個 Runnable 任務用於執行，並返回一個表示該任務的 Future。該 Future 的 get 方法在成功完成時將會返回給定的結果。 - Future> submit(Runnable task)：提交一個 Runnable 任務用於執行，並返回一個表示該任務的 Future。該 Future 的 get 方法在成功完成時將會返回 null。
List > invokeAll(Collection extends Callable > tasks)：執行給定的任務，當所有任務完成時，返回保持任務狀態和結果的 Future 列表。返回列表的所有元素的 Future.isDone() 為 true。注意，該方法會一直阻塞直到所有任務完成。可以正常地或通過拋出異常來終止已完成任務。如果正在進行此操作時修改了給定的collection，則此方法的結果是不確定的。
ThreadPoolExecutor
ThreadPoolExecutor是ExecutorService的一個實現類，它使用可能的幾個線程池之一執行每個提交的任務，通常使用 Executors 工廠方法配置。
線程池可以解決兩個不同問題：由於減少了每個任務調用的開銷，它們通常可以在執行大量異步任務時提供增強的性能，並且還可以提供綁定和管理資源（包括執行任務集時使用的線程）的方法。
每個 ThreadPoolExecutor 還維護著一些基本的統計數據，如完成的任務數。為了便於跨大量上下文使用，此類提供了很多可調整的參數和擴展鉤子 (hook)。
對於核心的幾個線程池,無論是 newFixedThreadPool（）方法、 newSingleThreadExecutor()還是 newCachedThreadPool（）方法, 雖然看起來創建的線程有著完全不同的功能特點, 但其內部實現均使用了 ThreadPoolExecutor實現。 下面給出了這三個線程池的實現方式:
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
//使用一個基於FIFO排序的阻塞隊列，在所有corePoolSize線程都忙時新任務將在隊列中等待
new LinkedBlockingQueue());
}
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue()));
}
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue());
}
由以上線程池的實現代碼可以看到, 它們都只是 ThreadPoolExecutor 類的封裝 。 為何ThreadPoolExecutor有如此強大的功能呢? 來看一下 ThreadPoolExecutor最重要的構造函數:
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueueworkQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler) //後兩個參數為可選參數
參數說明：
- corePoolSize：指定了線程池中的核心線程數
- maximumPoolSize:最大可允許創建的線程數，corePoolSize和maximumPoolSize設置的邊界自動調整池大小：corePoolSize=運行的線程數= maximumPoolSize：創建固定大小的線程池
- keepAliveTime:如果線程數多於corePoolSize,則這些多餘的線程的空閒時間超過keepAliveTime時將被終止
- unit:keepAliveTime參數的時間單位
- workQueue:保存任務的阻塞隊列，被提交但尚未執行的任務，與線程池的大小有關：當運行的線程數少於corePoolSize時，在有新任務時直接創建新線程來執行任務而無需再進隊列； 當運行的線程數等於或多於corePoolSize，在有新任務添加時則先加入隊列，不直接創建線程； 當隊列滿時，在有新任務時就創建新線程
- threadFactory:線程工廠，用於創建新線程，默認使用defaultThreadFactory創建線程
- handle:定義處理被拒絕任務的策略，默認使用ThreadPoolExecutor.AbortPolicy,任務被拒絕時將拋出RejectExecutorException
ThreadPoolExecutor將根據corePoolSize和 maximumPoolSize設置的邊界自動調整線程池大小。當新任務在方法 execute(java.lang.Runnable) 中提交時，如果運行的線程少於corePoolSize，則創建新線程來執行新任務，即使線程池中的其他線程是空閒的； 如果運行的線程多於corePoolSize 而少於 maximumPoolSize，則僅當隊列滿時才創建新線程；如果設置的corePoolSize 和 maximumPoolSize 相同，則創建了固定大小的線程池；如果將 maximumPoolSize 設置為基本的無界值（如 Integer.MAX_VALUE），則允許線程池適應任意數量的併發任務。
在大多數情況下，核心和最大池大小僅基於構造來設置，不過也可以使用 setCorePoolSize(int) 和 setMaximumPoolSize(int) 進行動態更改。
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