java并发编程--Executor框架
摘要：
? ? ? ?Eexecutor作為靈活且強大的異步執行框架，其支持多種不同類型的任務執行策略，提供了一種標準的方法將任務的提交過程和執行過程解耦開發，基于生產者-消費者模式，其提交任務的線程相當于生產者，執行任務的線程相當于消費者，并用Runnable來表示任務，Executor的實現還提供了對生命周期的支持，以及統計信息收集，應用程序管理機制和性能監視等機制。
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1.Exexctor簡介
Executor的UML圖：（常用的幾個接口和子類）
Executor：一個接口，其定義了一個接收Runnable對象的方法executor，其方法簽名為executor(Runnable command),
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ExecutorService：是一個比Executor使用更廣泛的子類接口，其提供了生命周期管理的方法，以及可跟蹤一個或多個異步任務執行狀況返回Future的方法
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AbstractExecutorService：ExecutorService執行方法的默認實現
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ScheduledExecutorService：一個可定時調度任務的接口
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ScheduledThreadPoolExecutor：ScheduledExecutorService的實現，一個可定時調度任務的線程池
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ThreadPoolExecutor：線程池，可以通過調用Executors以下靜態工廠方法來創建線程池并返回一個ExecutorService對象：
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2.ThreadPoolExecutor構造函數的各個參數說明
ThreadPoolExecutor方法簽名：
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler) //后兩個參數為可選參數參數說明：
corePoolSize：核心線程數，如果運行的線程少于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閑的
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maximumPoolSize:最大線程數，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:僅當隊列滿時才創建新線程
corePoolSize=運行的線程數=?maximumPoolSize：創建固定大小的線程池
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keepAliveTime:如果線程數多于corePoolSize,則這些多余的線程的空閑時間超過keepAliveTime時將被終止
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unit:keepAliveTime參數的時間單位
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workQueue:保存任務的阻塞隊列，與線程池的大小有關：
? 當運行的線程數少于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
? 當運行的線程數等于或多于corePoolSize，在有新任務添加時則選加入隊列，不直接創建線程
? 當隊列滿時，在有新任務時就創建新線程
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threadFactory:使用ThreadFactory創建新線程，默認使用defaultThreadFactory創建線程
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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
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3.Executors：提供了一系列靜態工廠方法用于創建各種線程池
? ?newFixedThreadPool:創建可重用且固定線程數的線程池，如果線程池中的所有線程都處于活動狀態，此時再提交任務就在隊列中等待，直到有可用線程；如果線程池中的某個線程由于異常而結束時，線程池就會再補充一條新線程。
方法簽名：
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,//使用一個基于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<Runnable>()); }? ?newSingleThreadExecutor:創建一個單線程的Executor，如果該線程因為異常而結束就新建一條線程來繼續執行后續的任務
方法簽名：
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {return new FinalizableDelegatedExecutorService//corePoolSize和maximumPoolSize都等于，表示固定線程池大小為1(new ThreadPoolExecutor(1, 1,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>())); }? ?newScheduledThreadPool:創建一個可延遲執行或定期執行的線程池
方法簽名：
例1：（使用newScheduledThreadPool來模擬心跳機制）
1 public class HeartBeat {2 public static void main(String[] args) {3 ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(5);4 Runnable task = new Runnable() {5 public void run() {6 System.out.println("HeartBeat.........................");7 }8 };9 executor.scheduleAtFixedRate(task,5,3, TimeUnit.SECONDS); //5秒后第一次執行，之后每隔3秒執行一次 10 } 11 }輸出：
HeartBeat....................... //5秒后第一次輸出 HeartBeat....................... //每隔3秒輸出一個? ?newCachedThreadPool:創建可緩存的線程池，如果線程池中的線程在60秒未被使用就將被移除，在執行新的任務時，當線程池中有之前創建的可用線程就重 ? ? ?用可用線程，否則就新建一條線程
方法簽名：
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,60L, TimeUnit.SECONDS,//使用同步隊列，將任務直接提交給線程new SynchronousQueue<Runnable>()); }?
例2：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | public?class?ThreadPoolTest { ????public?static?void?main(String[] args)?throws?InterruptedException { ?????ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();//線程池里面的線程數會動態變化，并可在線程線被移除前重用 ????????for?(int?i =?1; i <=?3; i ++) { ????????????final??int?task = i;???//10個任務 ????????????//TimeUnit.SECONDS.sleep(1); ????????????threadPool.execute(new?Runnable() {????//接受一個Runnable實例 ????????????????public?void?run() { ????????????????????????System.out.println("線程名字： "?+ Thread.currentThread().getName() +??"? 任務名為： "+task); ????????????????} ????????????}); ????????} ????} } |
輸出：（為每個任務新建一條線程，共創建了3條線程）
線程名字： pool-1-thread-1 任務名為： 1 線程名字： pool-1-thread-2 任務名為： 2 線程名字： pool-1-thread-3 任務名為： 3去掉第6行的注釋其輸出如下：（始終重復利用一條線程，因為newCachedThreadPool能重用可用線程）
線程名字： pool-1-thread-1 任務名為： 1 線程名字： pool-1-thread-1 任務名為： 2 線程名字： pool-1-thread-1 任務名為： 3通過使用Executor可以很輕易的實現各種調優 ?管理 ?監視 ?記錄日志和錯誤報告等待。
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4.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：運行 ?關閉和終止三種狀態。
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ExecutorService在初始化創建時處于運行狀態。
shutdown方法等待提交的任務執行完成并不再接受新任務，在完成全部提交的任務后關閉
shutdownNow方法將強制終止所有運行中的任務并不再允許提交新任務
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可以將一個Runnable（如例2）或Callable（如例3）提交給ExecutorService的submit方法執行，最終返回一上Futire用來獲得任務的執行結果或取消任務
例3：（任務執行完成后并返回執行結果）
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | public?class?CallableAndFuture { ????public?static?void?main(String[] args)?throws?ExecutionException, InterruptedException { ????????ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor(); ????????Future<String> future = executor.submit(new?Callable<String>() {???//接受一上callable實例 ????????????public?String call()?throws?Exception { ????????????????return?"MOBIN"; ????????????} ????????}); ????????System.out.println("任務的執行結果："+future.get()); ????} } |
輸出：
任務的執行結果：MOBIN?
ExecutorCompletionService:實現了CompletionService，將執行完成的任務放到阻塞隊列中，通過take或poll方法來獲得執行結果
例4：（啟動10條線程，誰先執行完成就返回誰）
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | public?class?CompletionServiceTest { ????public?static?void?main(String[] args)?throws?InterruptedException, ExecutionException { ????????ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);????????//創建含10.條線程的線程池 ????????CompletionService completionService =?new?ExecutorCompletionService(executor); ????????for?(int?i =1; i <=10; i ++) { ????????????final??int?result = i; ????????????completionService.submit(new?Callable() { ????????????????public?Object call()?throws?Exception { ????????????????????Thread.sleep(new?Random().nextInt(5000));???//讓當前線程隨機休眠一段時間 ????????????????????return?result; ????????????????} ????????????}); ????????} ????????System.out.println(completionService.take().get());???//獲取執行結果 ????} } |
輸出結果可能每次都不同（在1到10之間）
3?
通過Executor來設計應用程序可以簡化開發過程，提高開發效率，并有助于實現并發，在開發中如果需要創建線程可優先考慮使用Executor
from:?https://www.cnblogs.com/MOBIN/p/5436482.html?
總結
以上是生活随笔為你收集整理的java并发编程--Executor框架的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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