ThreadPoolExecutor筆記

class ThreadPoolExecutor

    extends AbtractExecutorService

    能提高大量異步任務的執行效率，提供了線程等資源的管理，而且維護了一些基本的統計信息。

    兩個重要的參數：corePoolSize和maximumPoolSize。當一個任務被提交時，若是正在運行的線程數少於corePoolSize，無論線程是否空閒，則建立新的線程處理該任務請求；若是線程數大於corePoolSize，且小於maximumPoolSize，只有在任務隊列已滿時才建立新的線程。設置corePoolSize==maximumPoolSize，能夠建立一個固定大小的線程池；也能夠設置maximumPoolSize爲Integer.MAX_VALUE。

    默認只有新任務來的時候纔會建立和啓動線程，也能夠經過重寫方法prestartCoreThread或prestartAllCoreThreads，能夠用一個非空的隊列來在線程池建立的時候預啓動線程。

    線程的建立默認是經過defaultThreadFactory，被建立的線程有相同的優先級（NORM_PRIORITY），線程工廠指定的線程名，相同的線程組，非守護線程等。用戶能夠實現本身的ThreadFactory來指定上述屬性。線程必須有「modifyThread」運行時權限，若是沒有該權限，一些服務將沒法使用，如運行時的配置改變沒法生效，線程池關閉不必定成功等。

    若是線程池當前的線程數大於corePoolSize，多餘的線程在空閒時間超過keepAliveTime後會被終止；若是設置allowCoreThreadTimeOut(true)，則該限制也一樣應用於core threads。

    使用BlockingQueue來存聽任務隊列。當新任務來時：

    1. 若是小於corePoolSize的線程數執行，則建立新線程；

    2. 若是大於等於corePoolSize的線程數執行，則新任務添加到隊列中；

    3. 若是任務請求沒法添加到隊列中，建立新線程，當超過maximumPoolSize時任務會被拒絕。

一般有三種任務隊列策略：

    1. SynchronousQueue：不保存任務，直接將任務提交線程處理。能夠避免一組相互依賴的請求內部可能出現的鎖。一般要求設置maximumPoolSize爲最大；

    2. LinkedBlockingQueue：隊列無最大上限。建立的線程數不會超過corePoolSize，maximumPoolSize在這種狀況下不起做用。適合相互獨立的線程，能夠用來緩衝突發的大量請求；

    3. ArrayBlockingQueue：使用有限的maximumPoolSize，避免資源的耗盡；但協調和控制的難度增大，須要在隊列大小和線程池大小之間作平衡。使用大的隊列和小的線程池，能夠最小化cpu使用和系統資源，以及上下文切換消耗，但致使低吞吐量。若是任務頻繁的阻塞（如I/O），系統能夠分配比用戶容許的更多的線程時間。使用小的隊列一般要求大的線程池，能夠保持CPU忙碌，但可能帶來更大的調度開銷，以至於較低吞吐量。

    當線程池已經關閉，或者使用了有限的maximumPoolSize和隊列而且已飽和，則新的任務將會被拒絕。這時將調用rejectedExecution。有四種預約義的線程拒絕策略：

    1. ThreadPoolExecutor.AbortPolicy，拋出RejectedExecutionException；

    2. ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy，（the thread that invokes execute itself runs the task）提供了一種簡單的反饋控制機制來下降任務提交的頻率；

    3. ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy，任務被拋棄；

    4. ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy，隊列頂端的任務被拋棄，而且重試任務執行；

    除了預約義，也能夠定義和使用其它類型的RejectedExecutionHandler。

    同時提供了可被重寫的方法beforeExecute和afterExecute，用於控制運行環境。此外terminated能夠被重寫，用於線程池中止時須要處理的過程。若是hook或回調方法執行過程當中拋出異常，則內部的worker線程可能運行失敗而且意外終止。

abstract class AbstractExecutorService

        implements ExecutorService

     ExecutorService的默認實現。

    經過newTaskFor實現了submit，invokeAll，invokeAny；

interface ExecutorService

        implements Executor

    shutdown容許以前提交的任務在停止以前執行完成，再也不接受新任務，但不等待任務執行完成；

    shutdownNow而且嘗試中止當前執行的任務，阻止等待的任務執行，返回等待執行的任務列表，不保證必定可以關閉執行中的任務（例如調用interrupt中斷線程有可能失敗）；

    isShutdown:

    isTerminated: 調用shutdown/shutdownNow以後，若是全部任務都完成了則返回true。

    awaitTermination(timeout,unit): 在shutdown請求後，阻塞到全部任務都執行完成或者超時，或者當前線程被中斷。若是是超時，返回false，若是該executor停止返回true；

    <T> Future<T> submit(Callable<T> task): Future模式，提交後返回一個Future，經過調用Future的get方法獲取實際任務成功執行的返回值；

    <T> Future<T> submit(Runnable task， T result):

    Future<?> submit(Runnable task);

    invokeAll(tasks): 執行給定的一組任務，返回Future；

interface Executor

    將任務提交與任務執行的機制解耦。不顯式的建立線程，而是用例如executor.execute(new RunnableTask1());的形式。

    不嚴格要求異步執行，能夠直接在調用者線程中執行：

class DirectExecutor implements Executor {

    public void execute(Runnable r) {

        r.run();

    }

}

但一般是爲每一個任務開啓一個新的線程。

class ThreadPerTaskExecutor implements Executor {

    public void execute(Runnable r) {

        new Thread(r).start();

    }

}

    Executor只有一個execute(Runnable command);方法，要求若是任務不能被接受執行，則拋出RejectedExecutionException，若是command爲null，拋出NullPointerException異常。