第八十条：与线程相比，首选执行器、任务和流

Java.util.concurrent包中的Executor Framework提供了一种灵活的任务执行工具，替代了手动创建线程和工作队列的方式。Executor服务允许优雅地终止任务，支持多种任务执行策略如线程池，包括固定线程数的线程池和缓存线程池。在高负载场景下，推荐使用固定线程数的线程池以避免过度创建线程。Executor Framework分离了任务（Runnable和Callable）与执行机制，提供更灵活的并发控制。Java 7引入的Fork-Join框架进一步提升了并行计算的性能，平行流则简化了利用Fork-Join池的编程难度。

  本书的第一版包含简单的工作队列（work queue）*的代码[Bloch01, Item 49]。这个类允许客户端将后台线程的异步处理工作排入队列。当不再需要这个工作队列时，客户端可以调用一个方法，让后台线程完成了已经在队列中的所有工作之后，优雅地终止自己。这个实现几乎就想件玩具，但即使如此，它还是需要一整页微妙、精致的代码，一不小心，就容易出现安全问题或者导致活性失败（liveness failure）。辛运的是，你不再需要编写这样的代码了。

  到本书第二版出版时，java.util.concurrent已添加到Java中。该软件包包含一个Executor Framework，它是一个灵活的基于接口的任务执行工具。创建一个比本书第一版更好的工作队列只需要一行代码：

ExecutorService exec = Executors.newSingleThreadExecutor();

  以下是如何提交runnable以供执行:

exec.execute(runnable);

  下面是告诉executor如何优雅地终止（如果你没有这样做，很可能你的VM不会退出）：

exec.shutdown();

  你可以利用executor service完成更多的事情。例如，可以等待一项指定的任务【执行】完成（就项第79项，原书319页中的使用get方法一样），你可以等待一个任务集合中的任何任务或者所有任务完成（利用invokeAny或者invokeAll方法），你可以等待executor service终止（使用awaitTermination方法），你可以在完成任务时逐个检索任务结果（使用一个ExecutorCompletionService），您可以安排任务在特定时间运行或定期运行（使用一个ScheduledThreadPoolExecutor），等等。

  如果想让不止一个线程来处理来自这个队列的请求，只要调用一个不同的静态工厂，这个工厂创建了一种不同的executor service，称作线程池（thread pool）。你可以用固定或者可变数目的线程创建一个线程池。java.util.Executors类包含了静态工厂，能为你提供所需的大多数executor。然而，如果你想来点特别的，可以直接使用ThreadPoolExecutor类。这个类允许你控制线程池操作的几乎每个方面。

  为特定应用程序选择执行程序服务可能很棘手。对于小程序，或者轻载的服务器，使用Executors.newCachedThreadPool通常是个不错的选择，因为它不需要配置，并且一般情况下能够正确地完成工作。但是对于大负载的服务器来说，缓存的线程池就不是很好的选择了！在缓存的线程池中，被提交的任务没有排成队列，而是直接交给线程执行。如果没有线程可用，就创建一个新的线程。如果服务器负载得太重，导致了它所有的CPU都完全被占用了，当有更多的任务时，就会创建更多的线程，这样只会使情况变得更糟。因此，在大负载的产品服务器中，最好使用Executors.newFixedThreadPool，它为你提供了一个包含固定线程数目的线程池，或者为了最大限度地控制它，就直接使用ThreadPoolExecutor类。

  您不仅应该避免编写自己的工作队列，而且通常情况下也应该避免直接使用线程。当您直接使用线程时，线程既可以作为工作单元，也可以作为执行它的机制。在executor Framework中，工作单元和执行机制是分开的。关键的抽象是工作单元，也就是任务（task）。有两种任务：Runnable及其近亲Callable（除了它会返回一个值并且可以抛出任意异常之外，它类似于Runnable）。执行任务的通用机制是executor service。如果你从任务的角度来看问题，并让一个executor service替你执行任务，您可以灵活地选择适当的执行策略以满足您的需求，并在需求发生变化时更改策略。从本质上讲，Executor Framework所做的工作是执行，犹如Collections Framework所做的工作是聚集（aggregation）一样。

  在Java 7中，Executor Framework被扩展为支持fork-join任务，这些任务由称为fork-join池的特殊executor service运行。由ForkJoinTask实例表示的fork-join任务可以拆分为较小的子任务，而包含ForkJoinPool的线程不仅处理这些任务，而且还彼此“窃取（steal）”任务以确保所有线程都保持忙碌，从而导致更高的CPU利用率，更高的吞吐量和更低的延迟。编写和调优fork-join任务很棘手。Parallel流（第48项）写在fork join连接池之上，允许你轻松利用其性能优势，假设它们适合你手头上的任务。

  对Executor Framework的完整处理超出了本书的范围，但感兴趣的读者可以参考《Java Concurrency in Practice》[Goetz06]。

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