Executor执行框架源代码分析（二）——ThreadFactory和Executor

       在Executor执行框架源代码分析（一）中已经介绍过ThreadFactory和Executor的作用和关系。本文继续讨论ThreadFactory和Executor的具体实现。

一、ThreadFactory

       ThreadFactory的目的是为了让用户可以创建定制化的线程。所以，除了一个DefaultThreadFactory之外，这个接口在JDK中基本没有具体的实现，主要还是用户自己进行定制。这里我们看一下 DefaultThreadFactory的实现，了解一下ThreadFactory的具体使用方式即可。DefaultThreadFactory的源代码如下：

static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
	private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);
	private final ThreadGroup group;
	private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
	private final String namePrefix;

	DefaultThreadFactory() {
		SecurityManager s = System.getSecurityManager();
		group = (s != null) ? s.getThreadGroup() : Thread.currentThread().getThreadGroup();
		namePrefix = "pool-" +poolNumber.getAndIncrement() +"-thread-";
	}

	public Thread newThread(Runnable r) {
		//使用group和namePrefix创建线程
		Thread t = new Thread(group, r,namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),0);  
							  
		//如果创建的是守护线程，则修改为普通线程，也就是说这里只创建普通线程
		if (t.isDaemon()) 
			t.setDaemon(false);
			
		//设置线程的优先级为5，如果不是5 ，则修改为5
		//说明DefaultThreadFactory创建的线程，其优先级都是5
		if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY) 
			t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
		return t;
	}
}

从上面的代码中可以看到，DefaultThreadFactory创建的线程带有特定的name , group，优先级为5，且都是普通线程。这就是ThreadFactory的定制的目的，用户可以根据自己的需要创建定制化的线程。

二、Executor

       Executor还有一个子接口——ExecutorService，ExecutorService扩展了Executor，提供了更多的任务执行方法。方法如下：

   
    void shutdown();

    List<Runnable> shutdownNow();

    boolean isShutdown();

    boolean isTerminated();  

    boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)

    <T> Future<T> submit(Callable<T> task);

    <T> Future<T> submit(Runnable task, T result);

    Future<?> submit(Runnable task);

    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks)

    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,long timeout, TimeUnit unit)

    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks) 
	
    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit)

这些方法主要分为两类：第一，运行方法（submit和invoke*）；第二，关闭方法（shutdown和awaitTernination）； 

      各个方法的功能：

1、submit 、invokeAll和invokeAny

       ExecutorService提供了执行任务(task)的服务，那么就会有各种各样的task被传递到ExecutorService，这个传递的过程被称之为提交（submit）或者执行（executor）。所以submit方法的意图很明显，就是将task提交给ExecutorService, 由ExecutorService进行执行。submit、invokeAll和invokeAny方法都能够将task提交给ExecutorService，不同之处如下：

       1)submit一次只提交一个task, 而invokeAll和invokeAny一次提交多个。

       2)invokeAll会执行完成所有提交的task，而invokeAny只需要有一个task执行完成，就会取消其他task任务的执行。这里的执行完成有三层含义：第一，task正确的执行完成;    第二, task执行过程中抛出异常，也算执行完成；  第三，执行超时，抛出异常也算执行完成。

      3)invokeAll和invokeAny提交的task是一个Callablele类型的，而submit既可以提交Callable类型的task，也可以提交Runnable类型的task。

注：关于Callable与Runnable，两者的定义形基本是一样的，均符合jdk8中关于函数式接口的定义。Callable接口中只有一个方法（call），而Runnable接口中也只有一个方法（run）。Callable和Runnable均代表着一个任务（a task）。两者的主要区别在于两点：第一，Callable运行之后有返回结果，而Runnable则没有；第二，是否有检查异常。Runnable的run方法是不能抛出检查异常的，而Callable的call方法本身就带有Exception，支持检查异常的抛出。       

       submit有两个重载的方法，submit(Runnable  task, T result)和submit(Runnable task)。

       submit(Runnable  task, T result)的含义是：如果task正确的执行完成（正确执行，没有抛异常），则Future对象（方法的返回对象）的get()方法将会返回result   (这个参数是调用方法时传进去的)。

       submit(Runnable task)方法的含义是：如果task正确的执行完成（正确执行，没有抛异常），则Future对象（方法的返回对象）的get()方法将会返回null。

2、shutdwon、shutdownNow和awaitTernination

      Executor的执行能力是有限的（一般是线程池提供的线程数），当超过这个限制的时候就需要让后续提交的task处于等待的状态，也就出现了等待队列。

      shutdown方法：调用之后，Executor将不会再接收新的task，但是会将正在运行的task和等待队列的task执行完成。

      shutdownNow方法：调用之后，Executor会在接收task，同时停止等待执行的task和正在运行的线程，返回等待队列。

      awaitTernination ：必须在调用shutdown或者shutdownNow方法之后调用，用于 阻塞等待所有的task执行完成。

     这两个方法均是立即返回的，也就是说shutdown不会等到waiting list中的task执行完成，再返回；shutdownNow也不会等待所有的task都停止之后，再返回。因此在调用shutdown和shutdownNow方法之后，需要调用awaitTernination方法等待task执行完成。

3、isShutdown和isTerminated

    isShutdown ： 当Executor是shutdown或者terminated状态之后，返回true;

    isTerminated  : 当Executor是terminated状态之后，返回true; 这个方法必须是在shutdown和shutdownNow之后调用，否则永远返回false;