一、Executor 接口簡介
Executor接口是Executor框架的一個最基本的接口，Executor框架的大部分類都直接或間接地實現了此接口。
只有一個方法
void execute(Runnable command)： 在未來某個時間執行給定的命令。該命令可能在新的線程、已入池的線程或者正調用的線程中執行，這由 Executor 實現決定。
Executor的幾種實現原理介紹：
1、 Executor 接口並沒有嚴格地要求執行是異步的。在最簡單的情況下，執行程序可以在調用者的線程中立即運行已提交的任務：
class DirectExecutor implements Executor {
public void execute(Runnable r) {
r.run();
}
}
2、 更常見的是，任務是在某個不是調用者線程的線程中執行的。以下執行程序將為每個任務生成一個新線程。
class ThreadPerTaskExecutor implements Executor {
public void execute(Runnable r) {
new Thread(r).start();
}
}
3、 許多 Executor 實現都對調度任務的方式和時間強加了某種限制。以下執行程序使任務提交與第二個執行程序保持連續，這說明了一個復合執行程序。
class SerialExecutor implements Executor {
private final Queue<Runnable> tasks = new ArrayDeque<Runnable>();
private final Executor executor;
Runnable active;
SerialExecutor(Executor executor) {
this.executor = executor;
}
public synchronized void execute(final Runnable r) {
tasks.offer(new Runnable() {
public void run() {
try {
r.run();
} finally {
scheduleNext();
}
}
});
if (active == null) {
scheduleNext();
}
}
protected synchronized void scheduleNext() {
if ((active = tasks.poll()) != null) {
executor.execute(active);
}
}
}
二、ExecutorService 接口簡介
ExecutorService 是一個接口，提供了管理終止的方法，以及可為跟蹤一個或多個異步任務執行狀況而生成Future 的方法。
ExecutorService 的實現：
- 三個實現類：
AbstractExecutorService（默認實現類） ,ScheduledThreadPoolExecutor,ThreadPoolExecutor Executors提供了此接口的幾種常用實現的工廠方法。
方法摘要
1. 從Executor 接口中繼承了不跟蹤異步線程，沒有返回的 execute 方法：
void execute(Runnable command)：
在未來某個時間執行給定的命令。該命令可能在新的線程、已入池的線程或者正調用的線程中執行，這由 Executor 實現決定。
2. 擴展的跟蹤異步線程、返回Future 接口的實現類的方法：
Future<?> submit(Runnable task)：
提交一個 Runnable 任務用於執行，並返回一個表示該任務的 Future。該 Future 的 get 方法在成功 完成時將會返回 null。
**<T> Future<T> submit(Runnable task,T result)： **
提交一個 Runnable 任務用於執行，並返回一個表示該任務的 Future。該 Future 的 get 方法在成功完成時將會返回給定的結果。
<T> Future<T> submit(Callable<T> task)：
提交一個返回值的任務用於執行，返回一個表示任務的未決結果的 Future。該 Future 的 get 方法在成功完成時將會返回該任務的結果。如果想立即阻塞任務的等待，則可以使用 result = exec.submit(aCallable).get(); 形式的構造
<T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException:
執行給定的任務，當所有任務完成時，返回保持任務狀態和結果的 Future 列表。返回列表的所有元素的 Future.isDone() 為 true。注意，可以正常地或通過拋出異常來終止已完成 任務。如果正在進行此操作時修改了給定的 collection，則此方法的結果是不確定的。
<T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException：
超時等待，同上。
<T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException,ExecutionException：
與 invokeAll的區別是，任務列表里只要有一個任務完成了，就立即返回。而且一旦正常或異常返回后，則取消尚未完成的任務。
<T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException：
超時等待，同上。
boolean awaitTermination(long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException：
一直等待，直到所有任務完成。請求關閉、發生超時或者當前線程中斷，無論哪一個首先發生之后，都將導致阻塞，直到所有任務完成執行，或者超時時間的到來如果此執行程序終止，則返回 true；如果終止前超時期滿，則返回 false
3. 管理生命周期
void shutdown()：
啟動一次順序關閉，執行以前提交的任務，但不接受新任務。如果已經關閉，則調用沒有其他作用。
List<Runnable> shutdownNow()：
試圖停止所有正在執行的活動任務，暫停處理正在等待的任務，並返回等待執行的任務列表。 無法保證能夠停止正在處理的活動執行任務，但是會盡力嘗試。例如，在 ThreadPoolExecutor 中，通過 Thread.interrupt() 來取消典型的實現，所以如果任務無法響應中斷，則永遠無法終止。
boolean isShutdown()： 如果此執行程序已關閉，則返回 true。
boolean isTerminated()：
如果關閉后所有任務都已完成，則返回 true。注意，除非首先調用 shutdown 或 shutdownNow，否則 isTerminated 永不為 true。
用法示例
下面給出了一個網絡服務的簡單結構，這里線程池中的線程作為傳入的請求。它使用了預先配置的 Executors.newFixedThreadPool(int) 工廠方法：
class NetworkService implements Runnable {
private final ServerSocket serverSocket;
private final ExecutorService pool;
public NetworkService(int port, int poolSize)
throws IOException {
serverSocket = new ServerSocket(port);
pool = Executors.newFixedThreadPool(poolSize);
}
public void run() { // run the service
try {
for (;;) {
pool.execute(new Handler(serverSocket.accept()));
}
} catch (IOException ex) {
pool.shutdown();
}
}
}
class Handler implements Runnable {
private final Socket socket;
Handler(Socket socket) { this.socket = socket; }
public void run() {
// read and service request on socket
}
}
下列方法分兩個階段關閉 ExecutorService。第一階段調用 shutdown 拒絕傳入任務，然后調用 shutdownNow（如有必要）取消所有遺留的任務：
void shutdownAndAwaitTermination(ExecutorService pool) {
pool.shutdown(); // Disable new tasks from being submitted
try {
// Wait a while for existing tasks to terminate
if (!pool.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {
pool.shutdownNow(); // Cancel currently executing tasks
// Wait a while for tasks to respond to being cancelled
if (!pool.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS))
System.err.println("Pool did not terminate");
}
} catch (InterruptedException ie) {
// (Re-)Cancel if current thread also interrupted
pool.shutdownNow();
// Preserve interrupt status
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
參考文獻
- 《java並發編程的藝術》