最新《Java并发编程的艺术》Executor框架简介（第十章），java继承封装多态面试题

最后

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ActiveMQ消息中间件面试专题解析拓展：

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redis面试专题及答案

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Spring面试专题及答案

• 谈谈你对 Spring 的理解
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• Spring 中的设计模式
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Spring面试答案解析拓展

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高并发多线程面试专题

• 现在有线程 T1、T2 和 T3。你如何确保 T2 线程在 T1 之后执行，并且 T3 线程在 T2 之后执行？
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高并发多线程面试解析与拓展

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jvm面试专题与解析

• JVM 由哪些部分组成？
• JVM 内存划分？
• Java 的内存模型?
• 引用的分类？
• GC什么时候开始？

JVM面试专题解析与拓展！

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• 三、Future接口

• 四、Runnable接口和Callable接口

《Java并发编程的艺术》Executor框架简介（第十章）

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1.Executor框架的两级调度模型

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在HotSpot VM的线程模型中，Java线程（java.lang.Thread）被一对一映射为本地操作系统线程。Java线程启动时会创建一个本地操作系统线程；当该Java线程终止时，这个操作系统线程也会被回收。操作系统会调度所有线程并将它们分配给可用的CPU。

• 在上层，Java多线程程序通常把应用分解为若干个任务，然后使用用户级的调度器（Executor框架）将这些任务映射为固定数量的线程

• 在底层，操作系统内核将这些线程映射到硬件处理器上

这种两级调度模型的示意图：

从图中可以看出，应用程序通过Executor框架控制上层的调度；而下层的调度由操作系统内核控制，下层的调度不受应用程序的控制

2.Executor框架的结构与成员

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2.1 Executor框架的结构

Executor框架主要由3大部分组成如下：

1. 任务。包括被执行任务需要实现的接口：Runnable接口或Callable接口。

2. 任务的执行。包括任务执行机制的核心接口Executor，以及继承自Executor的 ExecutorService接口。Executor框架有两个关键类实现了ExecutorService接口（ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor）。

3. 异步计算的结果。包括接口Future和实现Future接口的FutureTask类。

Executor框架包含的主要的类与接口如图：

1. Executor是一个接口，它是Executor框架的基础，它将任务的提交与任务的执行分离开来。

2. ThreadPoolExecutor是线程池的核心实现类，用来执行被提交的任务。

3. ScheduledThreadPoolExecutor是一个实现类，可以在给定的延迟后运行命令，或者定期执行命令。ScheduledThreadPoolExecutor比Timer更灵活，功能更强大。

4. Future接口和实现Future接口的FutureTask类，代表异步计算的结果。

5. Runnable接口和Callable接口的实现类，都可以被ThreadPoolExecutor或ScheduledThreadPoolExecutor执行

Executor框架的使用示意图：

1. 主线程首先要创建实现Runnable或者Callable接口的任务对象。

工具类Executors可以把一个Runnable对象封装为一个Callable对象：

1. Executors.callable(Runnable task)

2. Executors.callable(Runnable task,Object resule)

3. 然后可以把Runnable对象直接交给ExecutorService执行：

ExecutorService.execute(Runnable command)

或者也可以把Runnable对象或Callable对象提交给ExecutorService执行：

• ExecutorService.submit(Runnable task)

• ExecutorService.submit(Callable<T> task)

3. 如果执行ExecutorService.submit（…），ExecutorService将返回一个实现Future接口的对象（到目前为止的JDK中，返回的是FutureTask对象）。

由于FutureTask实现了Runnable，程序员也可以创建FutureTask，然后直接交给ExecutorService执行。

4. 最后：

• 主线程可以执行FutureTask.get()方法来等待任务执行完成

• 主线程也可以执行 FutureTask.cancel(boolean mayInterruptIfRunning)来取消此任务的执行

2.2 Executor框架的成员

一、ThreadPoolExecutor

ThreadPoolExecutor通常使用工厂类Executors来创建。Executors可以创建3种类型的ThreadPoolExecutor：SingleThreadExecutor、FixedThreadPool和CachedThreadPool

1）FixedThreadPool

下面是Executors提供的，创建使用固定线程数的FixedThreadPool的 API：

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory)

FixedThreadPool适用于为了满足资源管理的需求，而需要限制当前线程数量的应用场景，它适用于负载比较重的服务器

2）SingleThreadExecutor

下面是Executors提供的，创建使用单个线程的SingleThreadExecutor的API：

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory)

SingleThreadExecutor适用于需要保证顺序地执行各个任务；并且在任意时间点，不会有多个线程是活动的应用场景

3）CachedThreadPool

下面是Executors提供的，创建一个会根据需要创建新线程的CachedThreadPool的API：

public static ExecutorService newCachedThreadPool()

public static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory)

CachedThreadPool是大小无界的线程池，适用于执行很多的短期异步任务的小程序，或者是负载较轻的服务器。

二、ScheduledThreadPoolExecutor

ScheduledThreadPoolExecutor通常使用工厂类Executors来创建。Executors可以创建2种类 型的ScheduledThreadPoolExecutor，如下：

面试资料整理汇总

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