Executor 框架与线程池 - alonealice

Executor 框架是 Java 5 中引入的，其内部使用了线程池机制，通过该框架来控制线程的启动、执行和关闭，可以简化并发编程的操作。通过 Executor 来启动线程比使用 Thread 的 start 方法更好。首先是能够降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。其次能够提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。最后还能提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一的分配，调优和监控。
Executor 接口中之定义了一个方法 execute（Runnable command），该方法接收一个 Runable 实例，它用来执行一个任务，任务即一个实现了 Runnable 接口的类。ExecutorService 接口继承自 Executor 接口，它提供了更丰富的实现多线程的方法。
ExecutorService 的生命周期包括三种状态：运行、关闭、终止。创建后便进入运行状态，当调用了 shutdown（）方法时，便进入关闭状态，此时意味着 ExecutorService 不再接受新的任务，但它还在执行已经提交了的任务，当素有已经提交了的任务执行完后，便到达终止状态。
Executors 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，我们可以使用它来创建ExecutorService实例。
提供的方法主要有以下几个：

public static ExecutorService newCachedThreadPool()
创建一个可缓存的线程池。调用execute时将重用以前构造的可用的线程。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。在缓存中如果有60s都未被使用的线程将会被移除，它最多可以Integer.MAX_VALUE个线程。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
创建固定数目线程的线程池。它与newCachedThreadPool差不多，但是它最多只能有nThreads个线程，所以它不能随时创建新的线程，当线程池满时，需要创建新的线程时会在队列中等待，知道有线程执行完成并且从池中移除。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
创建一个单线程化的Executor，其在任何时候线程池中都只有一个线程，执行完之后会移除。

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，多数情况下可用来替代Timer类。

Executor 运行 Runnable 任务

在获取上述的几个实例后，我们就可以调用实例的execute方法运行runnable方法。
示例：

ExecutorService executor= Executors.newCachedThreadPool();
       executor.execute(new Runnable() {
           @Override
           public void run() {
               while(true) {
                   num1++;
                   Log.d("num1", num1 + "");
               }
           }
       });

Executor 运行 Callable 任务

在使用线程的过程中，我们经常会遇到由于没有返回值而带来的问题。而在使用ExecutorService的时候，我们就可以运行Callable接口来获得返回值。Callable 的 call()方法可以通过 ExecutorService 的 submit(Callable task) 方法来执行，并且返回一个 Future，同样，将 Runnable 的对象传递给 ExecutorService 的 submit 方法，则该 run 方法自动在一个线程上执行，并且会返回执行结果 Future 对象，但是在该 Future 对象上调用 get 方法，将返回 null。
示例：

Callable<String>s=new Callable<String>() {
           @Override
           public String call() throws Exception {
               for(int i=0;i<100000;i++){
                   num1++;
               }
               return  num1+10+"";
           }
       };
       Future<String>f= executor.submit(s);
       try {
           Log.d("最后的结果",f.get());
       } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
       } catch (ExecutionException e) {
           e.printStackTrace();
       }

自定义线程池

除了使用自带的线程池，我们也可以自定义线程池来执行任务。自定义线程池主要是使用ThreadPoolExecutor类创建。其构造方法如下：
public ThreadPoolExecutor (int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue)

当中参数的含义如下：
corePoolSize 线程池中的最少线程数，当添加新任务时，当池中的线程少于corePoolSize，即使有空闲线程，也会新建线程添加到池中。
maximumPoolSize 线程池中最大的线程数。
keepAliveTime 空闲线程的保持时间
unit 时间单位（秒/分…）
workQueue 任务执行前保存任务的队列

所以当有新任务要处理时，先看线程数是否大于corePoolSize，再看缓冲队列是否满，最后看线程数是否大于最大maximumPoolSize。

不同缓冲队列的区别

SynchronousQueue：它将任务直接提交给线程处理，当不存在空闲线程时会创建新线程，所以maximumPoolSizes应设置为Integer.MAX_VALUE，已避免提交任务失败，newCachedThreadPool就是采取这种队列。
LinkedBlockingQueue：队列的容量是无限的，所以线程中最大线程数不会超过corePoolSize，newFixedThreadPool就是采用这种队列。
ArrayBlockingQueue：有界队列，队列中的任务数量有限，这样可以防止资源过度消耗。
示例：

ThreadPoolExecutor r=new ThreadPoolExecutor(3,5,50, TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue<Runnable>(20));
        r.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                num1++;
                Log.d("num1", num1 + "");
            }
        });

Executor 运行 Runnable 任务

Executor 运行 Callable 任务

自定义线程池

不同缓冲队列的区别

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