Executor框架

       Executor框架是指java 5中引入的一系列并发库中与executor相关的一些功能类，其中包括线程池，Executor，Executors，ExecutorService，CompletionService，Future，Callable等。框架结构图如下：

 

       使用Executor来执行多个线程的好处是用来避免线程的创建和销毁的开销，以提升效率。因此如果某些场景需要反复创建线程去处理同类事务的话，可以考虑使用线程池来处理。

 

一、创建ExecutorService

       Executors类，提供了一系列工厂方法用于创先线程池，返回的线程池都实现了ExecutorService接口。Executors下获取ExecutorService 的方法有很多，如单线程线程池、固定线程数的线程池等，不过最终还是调用ExecutorService的构造函数来创建，如下：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,//核心线程数
                          int maximumPoolSize,//最大线程数
                          long keepAliveTime,//线程保持活动的时间，该时间就是超过核心池大小的线程可以在终止前保持空闲的时间值。
                          TimeUnit unit,//等待时间的单位
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,//等待线程队列
                          ThreadFactory threadFactory)//线程生产工厂   

      通过以上方法就可以创建一个线程池，可以限制线程的数量和等待队列中线程的等待时间等。

 

Executors提供以下静态工厂方法创建一个线程池：

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

创建一个定长的线程池。达到最大线程数后，线程数不再增长，新增任务保存在workQueue中。如果一个线程由于非预期Exception而结束，线程池会补充一个新的线程。

 

public static ExecutorService newCachedThreadPool()

创建一个可缓存的线程池，调用execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。

 

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()

创建一个单线程化的Executor。

 

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)

创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池，可用来替代Timer类。

Timer是基于绝对时间，对系统时钟的改变是敏感的，而ScheduledThreadPoolExecutor只支持相对时间。

1) Timer是创建唯一的线程来执行所有的timer任务。如果一个任务超时了，会导致其他的TimerTask时间准确性出问题。

2）如果TimerTask抛出uncheck 异常，Timer将会产生无法预料的行为。因此，ScheduledThreadPoolExecutor可以完全代替Timer。

 

 二、ExecutorService生命周期

      为了解决执行服务的生命周期问题，ExecutorService接口扩展了Executor，提供了三种状态，运行 ，关闭 ，终止。Executor创建时处于运行状态。当调用ExecutorService.shutdown()后，处于关闭状态，isShutdown()方法返回true。这时，不应该再想Executor中添加任务，所有已添加的任务执行完毕后，Executor处于终止状态，isTerminated()返回true。如果Executor处于关闭状态，往Executor提交任务会抛出unchecked exception RejectedExecutionException。

 

 三、使用Callable，Future返回结果

       Future<V>代表一个异步执行的操作，通过get()方法可以获得操作的结果，如果异步操作还没有完成，则，get()会使当前线程阻塞。FutureTask<V>实现了Future<V>和Runable<V>。Callable代表一个有返回值得操作。

       ExecutoreService提供了submit()方法，传递一个Callable，或Runnable，返回Future。如果Executor后台线程池还没有完成Callable的计算，这调用返回Future对象的get()方法，会阻塞直到计算完成。

 

 四、CompletionService

        将生产新的异步任务与使用已完成任务的结果分离开来的服务。生产者 submit 执行的任务。使用者 take 已完成的任务，并按照完成这些任务的顺序处理它们的结果。

       通常，CompletionService 依赖于一个单独的 Executor 来实际执行任务，在这种情况下，CompletionService 只管理一个内部完成队列。ExecutorCompletionService 类提供了此方法的一个实现。