Java-Executor框架浅析

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Java线程池：

Java线程池在Java并发中应用十分广泛。使用线程池也会带来很多好处：1.降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁的消耗；2.提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等待线程创建就可以立即执行；3.提高线程的可管理性。使用线程池可以对线程进行统一分配、调优和监控。

线程池原理：在线程池得到初始化之后，提交新任务到线程池。1.线程池判断线程是否已全部被使用。否，就调用一个的工作线程处理新加任务。如果线程池没有空余线程，就将任务加入队列。2.线程池判断工作队列是否已满。如果工作队列未满，将任务加入工作队列等候处理。如果工作队列也满了，根据线程池配置选择是否保留任务。3.线程池判断其中的已经在工作的线程数量是否超出了最大数量。如果没有就创建一个线程执行任务。如果满了就交给饱和策略进行处理

线程池的实现：以下是用伪代码实现的一个线程池的模板。

public class MyThreadPool{
    public MyThreadPool(){
        initWorkThread(DEFAULT_NUMBER);
    }
    public MyThreadPool(int number){
        initWorkThread(number);
    }

    public void execute(Job job){
        if(job != null){
            synchornized(jobs){
                jobs.addLast(job);
                jobs.notify(); //加入工作队列，并通知有新任务
            }
        }
    }
    
    public void addWorkers(int num){
        //增加工作线程
    }

    public void removeWorker(){
        //删除工作线程
    }
    public void initWorkThread(int num){
         for(int i = 0;i < num;i++){
            Worker worker = new Worker();
            workes.add(worker);
         }
    }
}

Java并发框架Executor框架：

在HotSpot VM的线程模型中，Java线程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Java线程终止时，这个操作系统线程也会被回收。可以将此中模式分为两层，在上层中Java通过并发框架创建一定数量的线程；在底层，操作系统将创建的操作系统线程映射到CPU上进行处理。

Executor框架结构：主要分为三大部分：1.任务。包括执行任务需要实现的接口Runnable和Callable。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和实现接口Future的FutureTask类。

Executor框架的主要类介绍：ThreadPoolExecutor是线程池的核心实现类，主要由4个组件构成：corePool：核心线程池大小。maximumPool：最大线程池的大小。BlockingQueue：用来暂时保存任务的工作队列。RejectedExecutionHandler：当线程池关闭或已达到饱和时execute()方法将调用的Handler。由此也可以看出实现一个线程池就是基于这几个重要的组件。

ThreadPoolExecutor可以创建3中类型的线程池：

（1）FixedThreadPool，该类的特点就是可以重用固定数量线程的线程池。

执行过程如下：

1.如果当前工作中的线程数量少于corePool的数量，就创建新的线程来执行任务。

2.当线程池的工作中的线程数量达到了corePool，则将任务加入LinkedBlockingQueue。

3.线程执行完1中的任务后会从队列中去任务。

注意LinkedBlockingQueue是无界队列，所以可以一直添加新任务到线程池。

（2）SingleThreadExecutor，该类的特点是使用单个工作线程执行任务。

执行过程如下：

1.如果当前工作中的线程数量少于corePool的数量，就创建一个新的线程来执行任务。

2.当线程池的工作中的线程数量达到了corePool，则将任务加入LinkedBlockingQueue。

3.线程执行完1中的任务后会从队列中去任务。