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資訊專欄INFORMATION COLUMN

Java多線程進階(三九)—— J.U.C之executors框架:executors框架概述

wdzgege / 1559人閱讀

摘要:注意線程與本地操作系統(tǒng)的線程是一一映射的。固定線程數(shù)的線程池提供了兩種創(chuàng)建具有固定線程數(shù)的的方法,固定線程池在初始化時確定其中的線程總數(shù),運行過程中會始終維持線程數(shù)量不變。

本文首發(fā)于一世流云專欄:https://segmentfault.com/blog...
一、executors框架簡介

juc-executors框架是整個J.U.C包中類/接口關(guān)系最復雜的框架,真正理解executors框架的前提是理清楚各個模塊之間的關(guān)系,高屋建瓴,從整體到局部才能透徹理解其中各個模塊的功能和背后的設(shè)計思路。

網(wǎng)上有太多文章講executors框架,要么泛泛而談,要么一葉障目不見泰山,缺乏整體視角,很多根本沒有理解整個框架的設(shè)計思想和模塊關(guān)系。本文將對整個executors框架做綜述,介紹各個模塊的功能和聯(lián)系,后續(xù)再深入探討每個模塊,包括模塊中的各個工具類。

從Executor談起

Executor是JDK1.5時,隨著J.U.C引入的一個接口,引入該接口的主要目的是解耦任務(wù)本身和任務(wù)的執(zhí)行。我們之前通過線程執(zhí)行一個任務(wù)時,往往需要先創(chuàng)建一個線程,然后調(diào)用線程的start方法來執(zhí)行任務(wù):

new Thread(new(RunnableTask())).start();
上述RunnableTask是實現(xiàn)了Runnable接口的任務(wù)類

而Executor接口解耦了任務(wù)和任務(wù)的執(zhí)行,該接口只有一個方法,入?yún)榇龍?zhí)行的任務(wù):

public interface Executor {
    /**
     * 執(zhí)行給定的Runnable任務(wù).
     * 根據(jù)Executor的實現(xiàn)不同, 具體執(zhí)行方式也不相同.
     *
     * @param command the runnable task
     * @throws RejectedExecutionException if this task cannot be accepted for execution
     * @throws NullPointerException       if command is null
     */
    void execute(Runnable command);
}

我們可以像下面這樣執(zhí)行任務(wù),而不必關(guān)心線程的創(chuàng)建:

Executor executor = someExecutor;       // 創(chuàng)建具體的Executor對象
executor.execute(new RunnableTask1());
executor.execute(new RunnableTask2());
...

由于Executor僅僅是一個接口,所以根據(jù)其實現(xiàn)的不同,執(zhí)行任務(wù)的具體方式也不盡相同,比如:

①同步執(zhí)行任務(wù)

class DirectExecutor implements Executor {   
    public void execute(Runnable r) {
        r.run();
    }
}

DirectExecutor是一個同步任務(wù)執(zhí)行器,對于傳入的任務(wù),只有執(zhí)行完成后execute才會返回。

②異步執(zhí)行任務(wù)

class ThreadPerTaskExecutor implements Executor {
    public void execute(Runnable r) {
        new Thread(r).start();
    }
}

ThreadPerTaskExecutor是一個異步任務(wù)執(zhí)行器,對于每個任務(wù),執(zhí)行器都會創(chuàng)建一個新的線程去執(zhí)行任務(wù)。

注意:Java線程與本地操作系統(tǒng)的線程是一一映射的。Java線程啟動時會創(chuàng)建一個本地操作系統(tǒng)線程;當該Java線程終止時,對應(yīng)操作系統(tǒng)線程會被回收。由于CPU資源是有限的,所以線程數(shù)量有上限,所以一般由線程池來管理線程的創(chuàng)建/回收,而上面這種方式其實是線程池的雛形。

③對任務(wù)進行排隊執(zhí)行

class SerialExecutor implements Executor {
  final Queue tasks = new ArrayDeque();
  final Executor executor;
  Runnable active;

  SerialExecutor(Executor executor) {
    this.executor = executor;
  }

  public synchronized void execute(final Runnable r) {
    tasks.offer(new Runnable() {
      public void run() {
       try {
         r.run();
       } finally {
         scheduleNext();
       }
      }
    });
    if (active == null) {
      scheduleNext();
    }
  }

  protected synchronized void scheduleNext() {
    if ((active = tasks.poll()) != null) {
      executor.execute(active);
    }
  }
}

SerialExecutor 會對傳入的任務(wù)進行排隊(FIFO順序),然后從隊首取出一個任務(wù)執(zhí)行。

以上這些示例僅僅是給出了一些可能的Executor實現(xiàn),J.U.C包中提供了很多Executor的具體實現(xiàn)類,我們以后會具體講到,這里關(guān)鍵是理解Executor的設(shè)計思想——對任務(wù)和任務(wù)的執(zhí)行解耦。

增強的Executor——ExecutorService

Executor接口提供的功能很簡單,為了對它進行增強,J.U.C又提供了一個名為ExecutorService接口,ExecutorService也是在JDK1.5時,隨著J.U.C引入的:

可以看到,ExecutorService繼承了Executor,它在Executor的基礎(chǔ)上增強了對任務(wù)的控制,同時包括對自身生命周期的管理,主要有四類:

關(guān)閉執(zhí)行器,禁止任務(wù)的提交;

監(jiān)視執(zhí)行器的狀態(tài);

提供對異步任務(wù)的支持;

提供對批處理任務(wù)的支持。

public interface ExecutorService extends Executor {

    /**
     * 關(guān)閉執(zhí)行器, 主要有以下特點:
     * 1. 已經(jīng)提交給該執(zhí)行器的任務(wù)將會繼續(xù)執(zhí)行, 但是不再接受新任務(wù)的提交;
     * 2. 如果執(zhí)行器已經(jīng)關(guān)閉了, 則再次調(diào)用沒有副作用.
     */
    void shutdown();

    /**
     * 立即關(guān)閉執(zhí)行器, 主要有以下特點:
     * 1. 嘗試停止所有正在執(zhí)行的任務(wù), 無法保證能夠停止成功, 但會盡力嘗試(例如, 通過 Thread.interrupt中斷任務(wù), 但是不響應(yīng)中斷的任務(wù)可能無法終止);
     * 2. 暫停處理已經(jīng)提交但未執(zhí)行的任務(wù);
     *
     * @return 返回已經(jīng)提交但未執(zhí)行的任務(wù)列表
     */
    List shutdownNow();

    /**
     * 如果該執(zhí)行器已經(jīng)關(guān)閉, 則返回true.
     */
    boolean isShutdown();

    /**
     * 判斷執(zhí)行器是否已經(jīng)【終止】.
     * 

* 僅當執(zhí)行器已關(guān)閉且所有任務(wù)都已經(jīng)執(zhí)行完成, 才返回true. * 注意: 除非首先調(diào)用 shutdown 或 shutdownNow, 否則該方法永遠返回false. */ boolean isTerminated(); /** * 阻塞調(diào)用線程, 等待執(zhí)行器到達【終止】狀態(tài). * * @return {@code true} 如果執(zhí)行器最終到達終止狀態(tài), 則返回true; 否則返回false * @throws InterruptedException if interrupted while waiting */ boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException; /** * 提交一個具有返回值的任務(wù)用于執(zhí)行. * 注意: Future的get方法在成功完成時將會返回task的返回值. * * @param task 待提交的任務(wù) * @param 任務(wù)的返回值類型 * @return 返回該任務(wù)的Future對象 * @throws RejectedExecutionException 如果任務(wù)無法安排執(zhí)行 * @throws NullPointerException if the task is null */ Future submit(Callable task); /** * 提交一個 Runnable 任務(wù)用于執(zhí)行. * 注意: Future的get方法在成功完成時將會返回給定的結(jié)果(入?yún)r指定). * * @param task 待提交的任務(wù) * @param result 返回的結(jié)果 * @param 返回的結(jié)果類型 * @return 返回該任務(wù)的Future對象 * @throws RejectedExecutionException 如果任務(wù)無法安排執(zhí)行 * @throws NullPointerException if the task is null */ Future submit(Runnable task, T result); /** * 提交一個 Runnable 任務(wù)用于執(zhí)行. * 注意: Future的get方法在成功完成時將會返回null. * * @param task 待提交的任務(wù) * @return 返回該任務(wù)的Future對象 * @throws RejectedExecutionException 如果任務(wù)無法安排執(zhí)行 * @throws NullPointerException if the task is null */ Future submit(Runnable task); /** * 執(zhí)行給定集合中的所有任務(wù), 當所有任務(wù)都執(zhí)行完成后, 返回保持任務(wù)狀態(tài)和結(jié)果的 Future 列表. *

* 注意: 該方法為同步方法. 返回列表中的所有元素的Future.isDone() 為 true. * * @param tasks 任務(wù)集合 * @param 任務(wù)的返回結(jié)果類型 * @return 任務(wù)的Future對象列表,列表順序與集合中的迭代器所生成的順序相同, * @throws InterruptedException 如果等待時發(fā)生中斷, 會將所有未完成的任務(wù)取消. * @throws NullPointerException 任一任務(wù)為 null * @throws RejectedExecutionException 如果任一任務(wù)無法安排執(zhí)行 */ List> invokeAll(Collection> tasks) throws InterruptedException; /** * 執(zhí)行給定集合中的所有任務(wù), 當所有任務(wù)都執(zhí)行完成后或超時期滿時(無論哪個首先發(fā)生), 返回保持任務(wù)狀態(tài)和結(jié)果的 Future 列表. */ List> invokeAll(Collection> tasks, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException; /** * 執(zhí)行給定集合中的任務(wù), 只有其中某個任務(wù)率先成功完成(未拋出異常), 則返回其結(jié)果. * 一旦正常或異常返回后, 則取消尚未完成的任務(wù). */ T invokeAny(Collection> tasks) throws InterruptedException, ExecutionException; /** * 執(zhí)行給定集合中的任務(wù), 如果在給定的超時期滿前, 某個任務(wù)已成功完成(未拋出異常), 則返回其結(jié)果. * 一旦正?;虍惓7祷睾? 則取消尚未完成的任務(wù). */ T invokeAny(Collection> tasks, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException; }

關(guān)于Future,其實就是Java多線程設(shè)計模式中Future模式,讀者可以先參考下我的這篇博文(https://segmentfault.com/a/11...),后面我們會專門講解J.U.C中的Future框架。
Future對象提供了對任務(wù)異步執(zhí)行的支持,也就是說調(diào)用線程無需等待任務(wù)執(zhí)行完成,提交待執(zhí)行的任務(wù)后,就會立即返回往下執(zhí)行。然后,可以在需要時檢查Future是否有結(jié)果了,如果任務(wù)已執(zhí)行完畢,通過Future.get()方法可以獲取到執(zhí)行結(jié)果——Future.get()是阻塞方法。
周期任務(wù)的調(diào)度——ScheduledExecutorService

在工業(yè)環(huán)境中,我們可能希望提交給執(zhí)行器的某些任務(wù)能夠定時執(zhí)行或周期性地執(zhí)行,這時我們可以自己實現(xiàn)Executor接口來創(chuàng)建符合我們需要的類,Doug Lea已經(jīng)考慮到了這類需求,所以在ExecutorService的基礎(chǔ)上,又提供了一個接口——ScheduledExecutorService,該接口也是在JDK1.5時,隨著J.U.C引入的:

ScheduledExecutorService提供了一系列schedule方法,可以在給定的延遲后執(zhí)行提交的任務(wù),或者每個指定的周期執(zhí)行一次提交的任務(wù),我們來看下面這個示例:

public class ScheduleExecutorTest {
    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService scheduler = someScheduler;     // 創(chuàng)建一個ScheduledExecutorService實例
        
        final ScheduledFuture scheduledFuture = scheduler.scheduleAtFixedRate(new BeepTask(), 10, 10,
                TimeUnit.SECONDS);                              // 每隔10s蜂鳴一次
?
        scheduler.schedule(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                scheduledFuture.cancel(true);
            }
        }, 1, TimeUnit.HOURS)       // 1小時后, 取消蜂鳴任務(wù)
    }
?
    private static class BeepTask implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("beep!");
        }
    }
}

上述示例先創(chuàng)建一個ScheduledExecutorService類型的執(zhí)行器,然后利用scheduleAtFixedRate方法提交了一個“蜂鳴”任務(wù),每隔10s該任務(wù)會執(zhí)行一次。

注意:scheduleAtFixedRate方法返回一個ScheduledFuture對象,ScheduledFuture其實就是在Future的基礎(chǔ)上增加了延遲的功能。通過ScheduledFuture,可以取消一個任務(wù)的執(zhí)行,本例中我們利用schedule方法,設(shè)定在1小時后,執(zhí)行任務(wù)的取消。

ScheduledExecutorService完整的接口聲明如下:

public interface ScheduledExecutorService extends ExecutorService {
?
    /**
     * 提交一個待執(zhí)行的任務(wù), 并在給定的延遲后執(zhí)行該任務(wù).
     *
     * @param command 待執(zhí)行的任務(wù)
     * @param delay   延遲時間
     * @param unit    延遲時間的單位
     */
    public ScheduledFuture schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit);
?
    /**
     * 提交一個待執(zhí)行的任務(wù)(具有返回值), 并在給定的延遲后執(zhí)行該任務(wù).
     *
     * @param command 待執(zhí)行的任務(wù)
     * @param delay   延遲時間
     * @param unit    延遲時間的單位
     * @param      返回值類型
     */
    public  ScheduledFuture schedule(Callable callable, long delay, TimeUnit unit);
?
    /**
     * 提交一個待執(zhí)行的任務(wù).
     * 該任務(wù)在 initialDelay 后開始執(zhí)行, 然后在 initialDelay+period 后執(zhí)行, 接著在 initialDelay + 2 * period 后執(zhí)行, 依此類推.
     *
     * @param command      待執(zhí)行的任務(wù)
     * @param initialDelay 首次執(zhí)行的延遲時間
     * @param period       連續(xù)執(zhí)行之間的周期
     * @param unit         延遲時間的單位
     */
    public ScheduledFuture scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit);
?
    /**
     * 提交一個待執(zhí)行的任務(wù).
     * 該任務(wù)在 initialDelay 后開始執(zhí)行, 隨后在每一次執(zhí)行終止和下一次執(zhí)行開始之間都存在給定的延遲.
     * 如果任務(wù)的任一執(zhí)行遇到異常, 就會取消后續(xù)執(zhí)行. 否則, 只能通過執(zhí)行程序的取消或終止方法來終止該任務(wù).
     *
     * @param command      待執(zhí)行的任務(wù)
     * @param initialDelay 首次執(zhí)行的延遲時間
     * @param delay        一次執(zhí)行終止和下一次執(zhí)行開始之間的延遲
     * @param unit         延遲時間的單位
     */
    public ScheduledFuture scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit);
}

至此,Executors框架中的三個最核心的接口介紹完畢,這三個接口的關(guān)系如下圖:

二、生產(chǎn)executor的工廠

通過第一部分的學習,讀者應(yīng)該對Executors框架有了一個初步的認識,Executors框架就是用來解耦任務(wù)本身與任務(wù)的執(zhí)行,并提供了三個核心接口來滿足使用者的需求:

Executor:提交普通的可執(zhí)行任務(wù)

ExecutorService:提供對線程池生命周期的管理、異步任務(wù)的支持

ScheduledExecutorService:提供對任務(wù)的周期性執(zhí)行支持

既然上面三種執(zhí)行器只是接口,那么就一定存在具體的實現(xiàn)類,J.U.C提供了許多默認的接口實現(xiàn),如果要用戶自己去創(chuàng)建這些類的實例,就需要了解這些類的細節(jié),有沒有一種直接的方式,僅僅根據(jù)一些需要的特性(參數(shù))就創(chuàng)建這些實例呢?因為對于用戶來說,其實使用的只是這三個接口。

JDK1.5時,J.U.C中還提供了一個Executors類,專門用于創(chuàng)建上述接口的實現(xiàn)類對象。Executors其實就是一個簡單工廠,它的所有方法都是static的,用戶可以根據(jù)需要,選擇需要創(chuàng)建的執(zhí)行器實例,Executors一共提供了五類可供創(chuàng)建的Executor執(zhí)行器實例。

固定線程數(shù)的線程池

Executors提供了兩種創(chuàng)建具有固定線程數(shù)的Executor的方法,固定線程池在初始化時確定其中的線程總數(shù),運行過程中會始終維持線程數(shù)量不變。

可以看到下面的兩種創(chuàng)建方法其實都返回了一個ThreadPoolExecutor實例。ThreadPoolExecutor是一個ExecutorService接口的實現(xiàn)類,我們會在后面用專門章節(jié)講解,現(xiàn)在只需要了解這是一種Executor,用來調(diào)度其中的線程的執(zhí)行即可。

/**
 * 創(chuàng)建一個具有固定線程數(shù)的Executor.
 */
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
    return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
            new LinkedBlockingQueue());
}

/**
 * 創(chuàng)建一個具有固定線程數(shù)的Executor.
 * 在需要時使用提供的 ThreadFactory 創(chuàng)建新線程.
 */
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) {
    return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
            new LinkedBlockingQueue(), threadFactory);

}

上面需要注意的是ThreadFactory這個接口:

public interface ThreadFactory {
    Thread newThread(Runnable r);
}

既然返回的是一個線程池,那么就涉及線程的創(chuàng)建,一般我們需要通過 new Thread ()這種方法創(chuàng)建一個新線程,但是我們可能希望設(shè)置一些線程屬性,比如
名稱、守護程序狀態(tài)、ThreadGroup 等等,線程池中的線程非常多,如果每個線程都這樣手動配置勢必非常繁瑣,而ThreadFactory 作為一個線程工廠可以讓我們從這些繁瑣的線程狀態(tài)設(shè)置的工作中解放出來,還可以由外部指定ThreadFactory實例,以決定線程的具體創(chuàng)建方式。

Executors提供了靜態(tài)內(nèi)部類,實現(xiàn)了ThreadFactory接口,最簡單且常用的就是下面這個DefaultThreadFactory

/**
 * 默認的線程工廠.
 */
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) {
        Thread t = new Thread(group, r, namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(), 0);
        if (t.isDaemon())
            t.setDaemon(false);
        if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)
            t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
        return t;
    }
}

可以看到,DefaultThreadFactory 初始化的時候定義了線程組、線程名稱等信息,每創(chuàng)建一個線程,都給線程統(tǒng)一分配這些信息,避免了一個個手工通過new的方式創(chuàng)建線程,又可進行工廠的復用。

單個線程的線程池

除了固定線程數(shù)的線程池,Executors還提供了兩種創(chuàng)建只有單個線程Executor的方法:

/**
 * 創(chuàng)建一個使用單個 worker 線程的 Executor.
 */
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
    return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                    new LinkedBlockingQueue()));
}
?
/**
 * 創(chuàng)建一個使用單個 worker 線程的 Executor.
 * 在需要時使用提供的 ThreadFactory 創(chuàng)建新線程.
 */
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory) {
    return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                    new LinkedBlockingQueue(), threadFactory));
}

可以看到,只有單個線程的線程池其實就是指定線程數(shù)為1的固定線程池,主要區(qū)別就是,返回的Executor實例用了一個FinalizableDelegatedExecutorService對象進行包裝。

我們來看下FinalizableDelegatedExecutorService,該類 只定義了一個finalize方法:

static class FinalizableDelegatedExecutorService extends DelegatedExecutorService {
    FinalizableDelegatedExecutorService(ExecutorService executor) {
        super(executor);
    }
    protected void finalize() {
        super.shutdown();
    }
}

核心是其繼承的DelegatedExecutorService ,這是一個包裝類,實現(xiàn)了ExecutorService的所有方法,但是內(nèi)部實現(xiàn)其實都委托給了傳入的ExecutorService 實例:

/**
 * ExecutorService實現(xiàn)類的包裝類.
 */
static class DelegatedExecutorService extends AbstractExecutorService {
    private final ExecutorService e;
?
    DelegatedExecutorService(ExecutorService executor) {
        e = executor;
    }
?
    public void execute(Runnable command) {
        e.execute(command);
    }
?
    public void shutdown() {
        e.shutdown();
    }
?
    public List shutdownNow() {
        return e.shutdownNow();
    }
?
    public boolean isShutdown() {
        return e.isShutdown();
    }
?
    public boolean isTerminated() {
        return e.isTerminated();
    }
?
    public boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
        return e.awaitTermination(timeout, unit);
    }
?
    public Future submit(Runnable task) {
        return e.submit(task);
    }
?
    public  Future submit(Callable task) {
        return e.submit(task);
    }
?
    public  Future submit(Runnable task, T result) {
        return e.submit(task, result);
    }
?
    public  List> invokeAll(Collection> tasks) throws InterruptedException {
        return e.invokeAll(tasks);
    }
?
    public  List> invokeAll(Collection> tasks, long timeout, TimeUnit unit)
            throws InterruptedException {
        return e.invokeAll(tasks, timeout, unit);
    }
?
    public  T invokeAny(Collection> tasks) throws InterruptedException, ExecutionException {
        return e.invokeAny(tasks);
    }
?
    public  T invokeAny(Collection> tasks, long timeout, TimeUnit unit)
            throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {
        return e.invokeAny(tasks, timeout, unit);
    }

}
為什么要多此一舉,加上這樣一個委托層?因為返回的ThreadPoolExecutor包含一些設(shè)置線程池大小的方法——比如setCorePoolSize,對于只有單個線程的線程池來說,我們是不希望用戶通過強轉(zhuǎn)的方式使用這些方法的,所以需要一個包裝類,只暴露ExecutorService本身的方法。
可緩存的線程池

有些情況下,我們雖然創(chuàng)建了具有一定線程數(shù)的線程池,但出于資源利用率的考慮,可能希望在特定的時候?qū)€程進行回收(比如線程超過指定時間沒有被使用),Executors就提供了這種類型的線程池:

/**
 * 創(chuàng)建一個可緩存線程的Execotor.
 * 如果線程池中沒有線程可用, 則創(chuàng)建一個新線程并添加到池中;
 * 如果有線程長時間未被使用(默認60s, 可通過threadFactory配置), 則從緩存中移除.
 */
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS,
            new SynchronousQueue());
}
?
/**
 * 創(chuàng)建一個可緩存線程的Execotor.
 * 如果線程池中沒有線程可用, 則創(chuàng)建一個新線程并添加到池中;
 * 如果有線程長時間未被使用(默認60s, 可通過threadFactory配置), 則從緩存中移除.
 * 在需要時使用提供的 ThreadFactory 創(chuàng)建新線程.
 */
public static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory) {
    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS,
            new SynchronousQueue(), threadFactory);
}

可以看到,返回的還是ThreadPoolExecutor對象,只是指定了超時時間,另外線程池中線程的數(shù)量在[0, Integer.MAX_VALUE]之間。

可延時/周期調(diào)度的線程池

如果有任務(wù)需要延遲/周期調(diào)用,就需要返回ScheduledExecutorService接口的實例,ScheduledThreadPoolExecutor就是實現(xiàn)了ScheduledExecutorService接口的一種Executor,和ThreadPoolExecutor一樣,這個我們后面會專門講解。

/**
 * 創(chuàng)建一個具有固定線程數(shù)的 可調(diào)度Executor.
 * 它可安排任務(wù)在指定延遲后或周期性地執(zhí)行.
 */
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
    return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}
?
/**
 * 創(chuàng)建一個具有固定線程數(shù)的 可調(diào)度Executor.
 * 它可安排任務(wù)在指定延遲后或周期性地執(zhí)行.
 * 在需要時使用提供的 ThreadFactory 創(chuàng)建新線程.
 */
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory) {
    return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize, threadFactory);
}
Fork/Join線程池

Fork/Join線程池是比較特殊的一類線程池,在JDK1.7時才引入,其核心實現(xiàn)就是ForkJoinPool類。關(guān)于Fork/Join框架,我們后面會專題講解,現(xiàn)在只需要知道,Executors框架提供了一種創(chuàng)建該類線程池的便捷方法。

/**
 * 創(chuàng)建具有指定并行級別的ForkJoin線程池.
 */
public static ExecutorService newWorkStealingPool(int parallelism) {
    return new ForkJoinPool(parallelism, ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory, null, true);
}
?
/**
 * 創(chuàng)建并行級別等于CPU核心數(shù)的ForkJoin線程池.
 */
public static ExecutorService newWorkStealingPool() {
    return new ForkJoinPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors(), ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory,
            null, true);
}
三、總結(jié)

至此,Executors框架的整體結(jié)構(gòu)基本就講解完了,此時我們的腦海中應(yīng)有大致如下的一幅類繼承圖:

下面來回顧一下,上面的各個接口/類的關(guān)系和作用:

Executor
執(zhí)行器接口,也是最頂層的抽象核心接口, 分離了任務(wù)和任務(wù)的執(zhí)行。

ExecutorService
在Executor的基礎(chǔ)上提供了執(zhí)行器生命周期管理,任務(wù)異步執(zhí)行等功能。

ScheduledExecutorService
在ExecutorService基礎(chǔ)上提供了任務(wù)的延遲執(zhí)行/周期執(zhí)行的功能。

Executors
生產(chǎn)具體的執(zhí)行器的靜態(tài)工廠

ThreadFactory
線程工廠,用于創(chuàng)建單個線程,減少手工創(chuàng)建線程的繁瑣工作,同時能夠復用工廠的特性。

AbstractExecutorService
ExecutorService的抽象實現(xiàn),為各類執(zhí)行器類的實現(xiàn)提供基礎(chǔ)。

ThreadPoolExecutor
線程池Executor,也是最常用的Executor,可以以線程池的方式管理線程。

ScheduledThreadPoolExecutor
在ThreadPoolExecutor基礎(chǔ)上,增加了對周期任務(wù)調(diào)度的支持。

ForkJoinPool
Fork/Join線程池,在JDK1.7時引入,時實現(xiàn)Fork/Join框架的核心類。

關(guān)于ThreadPoolExecutorScheduledThreadPoolExecutor,我們會在下一章詳細講解,幫助讀者理解線程池的實現(xiàn)原理。至于ForkJoinPool,涉及Fork/Join這個并行框架的講解,我們后面會專題介紹。

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