九、Executor框架

2019 年 10 月 21 日
筆記

Executor框架

我們知道執行緒池就是執行緒的集合，執行緒池集中管理執行緒，以實現執行緒的重用，降低資源消耗，提高響應速度等。執行緒用於執行非同步任務，單個的執行緒既是工作單元也是執行機制，從JDK1.5開始，為了把工作單元與執行機制分離開，Executor框架誕生了，他是一個用於統一創建與運行的介面。Executor框架實現的就是執行緒池的功能。

【1】Executor框架結構圖解

1、Executor框架包括3大部分：

（1）任務。也就是工作單元，包括被執行任務需要實現的介面：Runnable介面或者Callable介面；

（2）任務的執行。也就是把任務分派給多個執行緒的執行機制，包括Executor介面及繼承自Executor介面的ExecutorService介面。

（3）非同步計算的結果。包括Future介面及實現了Future介面的FutureTask類。

Executor框架的成員及其關係可以用一下的關係圖表示：

2、Executor框架的使用示意圖：

3、Executor框架成員：

【2】ThreadPoolExecutor實現類

1、FixedThreadPool

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {      return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>());  }  public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) {      return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),                                    threadFactory);  }

FixedThreadPool是執行緒數量固定的執行緒池，適用於為了滿足資源管理的需求，而需要適當限制當前執行緒數量的情景，適用於負載比較重的伺服器。

可以看出它的實現就是把執行緒池最大執行緒數量maxmumPoolSize和核心執行緒池的數量corePoolSize設置為相等，並且使用LinkedBlockingQueue作為阻塞隊列，那麼首先可以知道執行緒池的執行緒數量最多就是nThread，只會在核心執行緒池階段創建，此外，因為LinkedBlockingQueue是無限的雙向隊列，因此當任務不能立刻執行時，都會添加到阻塞隊列中

注意：因為阻塞隊列是無限的雙向隊列，因此如果沒有調用shutDownNow（）或者shutDown（）方法，執行緒池是不會拒絕任務的，如果執行緒池中的執行緒一直被佔有，且不斷有請求到來，會導致大量的請求堆積，進而造成記憶體溢出系統崩潰。

2、SingleThreadExecutor

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {      return new FinalizableDelegatedExecutorService          (new ThreadPoolExecutor(1, 1,                                  0L, TimeUnit.MILLISECONDS,                                  new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));  }    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory) {      return new FinalizableDelegatedExecutorService          (new ThreadPoolExecutor(1, 1,                                  0L, TimeUnit.MILLISECONDS,                                  new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),                                  threadFactory));  }

SingleThreadExecutor是只有一個執行緒的執行緒池，常用於需要讓執行緒順序執行，並且在任意時間，只能有一個任務被執行，而不能有多個執行緒同時執行的場景。

3、CachedThreadPool

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {      return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,                                    60L, TimeUnit.SECONDS,                                    new SynchronousQueue<Runnable>());  }    public static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory) {      return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,                                    60L, TimeUnit.SECONDS,                                    new SynchronousQueue<Runnable>(),                                    threadFactory);  }

CachedThreadPool適用於執行很多短期非同步任務的小程式，或者是負載較輕的伺服器。

CachedThreadPool使用SynchronizedQueue作為阻塞隊列，SynchronizedQueue是不存儲元素的阻塞隊列，實現「一對一的交付」，也就是說，每次向隊列中put一個任務必須等有執行緒來take這個任務，否則就會一直阻塞該任務，如果一個執行緒要take一個任務就要一直阻塞知道有任務被put進阻塞隊列。

【3】ScheduledThreadPoolExecutor實現類

具體參見：點擊打開連接

【4】Future介面/FutureTask實現類

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