理解Executor

一、引言

Java的线程既是工作单元，也是执行机制。

我们需要把这两者分开，让工作单元包括Runnable和Callable，而执行机制由Executor框架提供。

二、Executor框架

组成部分

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。

三、Executor类图

• Executor 执行器接口，该接口定义执行Runnable任务的方式，无返回值。
• ExecutorService 该接口定义提供对Executor的服务，对Executor做了一些扩展，主要增加了关闭线程池、执行有返回值任务、批量执行任务的方法。
• ScheduledExecutorService 定时调度接口。
• AbstractExecutorService 执行框架抽象类，运用模板方法设计模式实现了一部分方法，主要为执行有返回值任务、批量执行任务的方法。
• ThreadPoolExecutor JDK中线程池的具体实现。
• Executors 线程池工厂类

四、ThreadPoolExecutor

Executors可以创建不同类型线程池

FixedThreadPool：

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
                                      threadFactory);
    }

它使用LinkedBlockingQueue队列，队列的容量为Integer.MAX_VALUE，所以maximumPoolSize,keepAliveTime是无效参数，在线程池达到核心线程数量后，任务都会进入队列，不会触发拒绝策略

应用场景：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。

SingleThreadExecutor：

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }

同样使用LinkedBlockingQueue，不过使用单个worker线程的Executor,核心线程和最大线程都是1，其它和FixedThreadPool一样

应用场景：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

CachedThreadPool：

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }

corePoolSize为0，maximumPool为Integer.MAX_VALUE，也就是说极端情况下会一直创建新的线程。使用没有容量的SynchronousQueue作为线程池的工作队列。keepAliveTime设置为60L，意味着CachedThreadPool中的空闲线程等待新任务的最长时间为60秒，空闲线程超过60秒后终止。

应用场景：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。

ScheduledThreadPool

ScheduledThreadPoolExecutor 继承ThreadPoolExecutor且实现了ScheduledExecutorService接口，它就相当于提供了“延迟”和“周期执行”功能的ThreadPoolExecutor，这个线程池可以实现任务的延迟和周期性调度，在另一篇文章中有详细介绍。