线程池—ThreadPoolExecutor体系

体系

ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService

AbstractExecutorService implements ExecutorService

ExecutorService extends Executor

一、java.uitl.concurrent.ThreadPoolExecutor

此类是线程池中最核心的一个类，在ThreadPoolExecutor类中提供了四个构造方法：

public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService {
    .....
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue);
 
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory);
 
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,RejectedExecutionHandler handler);
 
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler);
    ...
}

从上面的代码可以得知，ThreadPoolExecutor继承了AbstractExecutorService类，并提供了四个构造器，事实上，通过观察每个构造器的源码具体实现，发现前面三个构造器都是调用的第四个构造器进行的初始化工作。下面解释下一下构造器中各个参数的含义：

corePoolSize：核心池的大小，这个参数跟后面讲述的线程池的实现原理有非常大的关系。在创建了线程池后，默认情况下，线程池中并没有任何线程，而是等待有任务到来才创建线程去执行任务，除非调用了prestartAllCoreThreads():初始化一个核心线程；或者prestartCoreThread():初始化所有核心线程，从这2个方法的名字就可以看出，是预创建线程的意思，即在没有任务到来之前就创建corePoolSize个线程或者一个线程。默认情况下，在创建了线程池后，线程池中的线程数为0，当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务，当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列当中；
maximumPoolSize：线程池最大线程数，这个参数也是一个非常重要的参数，它表示在线程池中最多能创建多少个线程；
keepAliveTime：表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。默认情况下，只有当线程池中的线程数大于corePoolSize时，keepAliveTime才会起作用，直到线程池中的线程数不大于corePoolSize，即当线程池中的线程数大于corePoolSize时，如果一个线程空闲的时间达到keepAliveTime，则会终止，直到线程池中的线程数不超过corePoolSize。但是如果调用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，在线程池中的线程数不大于corePoolSize时，keepAliveTime参数也会起作用，直到线程池中的线程数为0；
unit：参数keepAliveTime的时间单位，有7种取值，在TimeUnit类中有7种静态属性：

TimeUnit.DAYS; // 天

TimeUnit.HOURS; // 小时

TimeUnit.MINUTES; // 分钟

TimeUnit.SECONDS; // 秒

TimeUnit.MILLISECONDS; // 毫秒

TimeUnit.MICROSECONDS; // 微妙

TimeUnit.NANOSECONDS; // 纳秒

workQueue：一个阻塞队列，用来存储等待执行的任务，这个参数的选择也很重要，会对线程池的运行过程产生重大影响，一般来说，这里的阻塞队列有以下几种选择：

ArrayBlockingQueue：基于数组的先进先出队列，此队列创建时必须指定大小；

LinkedBlockingQueue：基于链表的先进先出队列，如果创建时没有指定此队列大小，则默认为Integer.MAX_VALUE；

SynchronousQueue:这个队列比较特殊，它不会保存提交的任务，而是将直接新建一个线程来执行新来的任务。

ArrayBlockingQueue和PriorityBlockingQueue使用较少，一般使用LinkedBlockingQueue和Synchronous。线程池的排队策略与BlockingQueue有关。

threadFactory：线程工厂，主要用来创建线程；
handler：表示当拒绝处理任务时的策略，有以下四种取值：

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。

ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丢弃任务，但是不抛出异常。

ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）

ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程处理该任务

从上面给出的ThreadPoolExecutor类的代码可以知道，ThreadPoolExecutor继承了AbstractExecutorService，我们来看一下AbstractExecutorService的实现：

二、AbstractExecutorService

public abstract class AbstractExecutorService implements ExecutorService { 
    protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Runnable runnable, T value) { };
    protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Callable<T> callable) { };
    public Future<?> submit(Runnable task) {};
    public <T> Future<T> submit(Runnable task, T result) { };
    public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) { };
    private <T> T doInvokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,boolean timed, long nanos)throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {};
    public <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks)throws InterruptedException, ExecutionException {};
    public <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit)throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {};
    public <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks)throws InterruptedException {};
    public <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,long timeout, TimeUnit unit)throws InterruptedException {};
}

AbstractExecutorService是一个抽象类，它实现了ExecutorService接口。我们接着看ExecutorService接口的实现：

三、ExecutorService

public interface ExecutorService extends Executor {
    void shutdown();
    boolean isShutdown();
    boolean isTerminated();
    boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)throws InterruptedException;
    <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)throws InterruptedException;
    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,long timeout, TimeUnit unit)throws InterruptedException;
    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks)throws InterruptedException, ExecutionException;
    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,long timeout, TimeUnit unit)throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

而ExecutorService又是继承了Executor接口，我们看一下Executor接口的实现：

四、Executor

public interface Executor {
    void execute(Runnable command);
}

Executor是一个顶层接口，在它里面只声明了一个方法execute(Runnable)，返回值为void，参数为Runnable类型，从字面意思可以理解，就是用来执行传进去的任务的； ExecutorService接口继承了Executor接口，并声明了一些方法：submit、invokeAll、invokeAny以及shutDown等； AbstractExecutorService实现了ExecutorService接口，基本实现了ExecutorService中声明的所有方法； ThreadPoolExecutor继承了类AbstractExecutorService。

在ThreadPoolExecutor类中有几个非常重要的方法：
①execute()
execute()方法实际上是Executor中声明的方法，在ThreadPoolExecutor进行了具体的实现，这个方法是ThreadPoolExecutor的核心方法，通过这个方法可以向线程池提交一个任务，交由线程池去执行。
②submit()
submit()方法是在ExecutorService中声明的方法，在AbstractExecutorService就已经有了具体的实现，在ThreadPoolExecutor中并没有对其进行重写，这个方法也是用来向线程池提交任务的，但是它和execute()方法不同，它能够返回任务执行的结果，去看submit()方法的实现，会发现它实际上还是调用的execute()方法，只不过它利用了Future来获取任务执行结果（Future相关内容将在下一篇讲述）。

③shutdown() : 不会立即终止线程池，而是要等所有任务缓存队列中的任务都执行完后才终止，但再也不会接受新的任务

④shutdownNow() : 立即终止线程池，并尝试打断正在执行的任务，并且清空任务缓存队列，返回尚未执行的任务

还有很多其他的方法：

　　比如：getQueue() 、getPoolSize() 、getActiveCount()、getCompletedTaskCount()等获取与线程池相关属性的方法

线程池—ThreadPoolExecutor体系

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一、java.uitl.concurrent.ThreadPoolExecutor

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