Executor框架的两极调度模型
●HotSpot虚拟机将Java线程一对一映射为本地操作系统线程。
●在应用层，应用被分解为多个任务，并由Executor框架负责分配线程执行任务。
●在操作系统层，内核将这些线程映射到内核线程，并交由处理器。
Executor框架的结构
● 任务：任务需要实现Runnable接口或者Callable接口。
●任务的执行：任务执行机制的核心接口为Executor，ExecutorService接口继承了Executor接口，Executor框架有两个关键类实现了ExecutorService接口，分别为ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor。
●异步计算的结果：包括Future接口和Future接口的实现类FutureTask。
对上述接口和类的简介
●Executor接口是Executor框架的基础，它将任务的提交和执行分离开来。
●ThreadPoolExecutor是线程池的核心实现类，用来执行提交的任务。
●ScheduledThreadPoolExecutor是线程池的实现类，用来延迟提交任务的执行时间或者定期执行任务。
●Future接口及其实现类FutureTask表示异步计算的结果。
●实现了Runnable或Callable接口的实现类可被ThreadPoolExecutor或者ScheduledThreadPoolExecutor执行。
Executor框架的成员
Executor框架的主要成员有ThreadPoolExecutor、ScheduledThreadPoolExecutor、Future接口、Runnable接口、Callable接口、Executors。
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1.ThreadPoolExecutor：Executors可以创建三种类型的ThreadPoolExecutor，分别为SingleThreadExecutor、FixedThreadPool、CachedThreadPool。
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- ①.FixedThreadPool：该线程池里的线程数是固定的，它适用于需要限制当前线程数量的场景和负担比较重的服务器。
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- ②.SingleThreadExecutor：该线程池适用于需要按顺序执行任务，且在任意时间点只有一个线程在执行任务的场景。
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- ③CachedThreadPool：该线程池适用于执行很多短期异步任务，或者是负担较轻的服务器。
- 2.ScheduledThreadPoolExecutor：Executors可以创建两种类型的ScheduledThreadPoolExecutor，分别为ScheduledThreadPoolExecutor、SingleThreadScheduledExecutor。
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- ①.ScheduledThreadPoolExecutor：适用于需要多个后台线程执行周期任务，且需要限制后台线程数量的场景。
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- ②SingleThreadScheduledExecutor：适用于需要单个后台线程执行周期任务，且保证任务按顺序执行的场景。
- 3.Future接口：当调用ThreadPoolExecutor或者ScheduledThreadPoolExecutor的submit(……)方法时，会返回一个实现了Future接口的对象(即FutureTask对象)。
- 4.Runnable接口和Callable接口：他们之间的区别是Runnable接口不会返回结果，Callable接口可以返回结果，但需要和FutureTask配合使用。
线程池详解
1.FixedThreadPool
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads){
return new ThreadPoolExecutor(nThreads,nThreads,0L,TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
- ●FixedThreadPool是一种可重用、固定线程数的线程池。
- ●FixedThreadPool的corePoolSize和maximumPoolSize大小均为nThreads。
- ●FixedThreadPool的阻塞队列为LinkBlockingQueue，该队列为无界队列，故keepAliveTime、maximumPoolSize这两个参数无效。
- ●由于队列无界，也就不需要饱和策略，handler这个参数也就没必要存在了。
2.SingleThreadExecutor
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(){
return new ThreadPoolExecutor(1,1,0L,TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
- ●SingleThreadExecutor的corePoolSize和maximumPoolSize均为1，其余参数和FixedThreadPool一样。
- ●SingleThreadExecutor只会创建单个线程执行任务。
- ●SingleThreadExecutor支持按顺序执行任务。
3.CachedThreadPool
public static ExecutorService newCachedThreadPool(){
return new ThreadPoolExecutor(0,Integer.MAX_VALUE,60L,TimeUnit.MILLISECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());
}
- ●CachedThreadPool的corePoolSize为0，maximumPoolSize可理解为无限大，故该线程池是无界的。
- ●CachedThreadPool的keepAliveTime为60，表示线程池中空闲线程的存活时间为60秒，超过60秒后，空闲线程将被终止。
- ●CachedThreadPool的阻塞队列是SynchronousQueue，该队列不存储元素，意味着每当新任务来临时，若线程池中没有空闲线程执行新任务，则会有新线程被创建出来执行任务。若新任务被提交的速度大于线程被执行完成的速度，就会不断有新线程产生，极端情况下会耗尽系统资源。
4.ScheduledThreadPoolExecutor
●ScheduledThreadPoolExecutor主要用来延迟执行任务，或者定期执行任务。
●ScheduledThreadPoolExecutor的任务队列为DelayQueue，是一个无界队列。
●ScheduledThreadPoolExecutor使用方法scheduledAtFixedRate()或者scheduledWithFixedDelay()提交任务时，会 向DelayQueue队列添加一个实现了RunnableScheduledFuture接口的ShceduledFutureTask。
- SchduledFutureTask的3个主要参数：
- 1.time：任务开始的时间
- 2.sequenceNumber：任务被添加到队列中的序号
- 3.period：任务执行的时间间隔。
●ScheduledThreadPoolExecutor的队列DelayQueue封装了一个PriorityQueue，它会根据time的大小对ShceduledFutureTask进行排序，若time相同则根据sequenceNumber排序。
●ScheduledThreadPoolExecutor执行任务的步骤如下
- 1.线程从队列中获取已经到期的任务。
- 2.执行任务后修改任务的time变量为下次要执行的时间。
- 3.把任务重新返回到任务队列中。
