Callable、Future與線程池
在創建新線程的三種方式中，繼承Thread和實現Runnable接口兩種方式都都沒有返回值，因此當我們想要獲取子線程計算結果時只能設置共享數據，同時還需要考慮同步的問題，比較麻煩。而Callable接口就是解決這個問題的存在。
Callable
Callable和Runnable類似，都是只有一個方法的標志性接口：V call()只不過Callable是有返回值的，並且聲明了異常Expection，即當計算正常進行則返回v，計算出錯則拋出異常。
單獨一個Callable並沒有什么可說的，該接口一般都是配合Future接口進行使用。
Future接口
Future是對Callable任務進行處理的接口，里面有對任務操作的方法：
//獲取結果，若無結果會阻塞至異步計算完成
V get()
//獲取結果，超時返回null
V get(long timeOut, TimeUnit unit)
//執行結束（完成/取消/異常）返回true
boolean isDone()
//任務完成前被取消返回true
boolean isCancelled()
//取消任務，未開始或已完成返回false，參數表示是否中斷執行中的線程
boolean cancel(boolean mayInterruptRunning)
其中，對於
boolean cancel(boolean mayInterruptRunning)方法的參數：
簡單來說，傳入false參數只能取消還沒有開始的任務，若任務已經開始了，就任由其運行下去。
當創建了Future實例，任務可能有以下三種狀態：
等待狀態。此時調用cancel()方法不管傳入true還是false都會標記為取消，任務依然保存在任務隊列中，但當輪到此任務運行時會直接跳過。
完成狀態。此時cancel()不會起任何作用，因為任務已經完成了。
運行中。此時傳入true會中斷正在執行的任務，傳入false則不會中斷。
Future的實現子類為FutureTask<V>，該類即實現了Future接口，也實現了Runnable接口，因此Callable可配合FutureTask使用：
Callable<Integer> c = ()->{
Thread.sleep(3000);//模擬計算
return 100;//返回計算結果
};
//實例化FutureTask，注意這里不能使用Future的多態形式，因為只有FutureTask實現了Runnable接口
FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(c);
//啟動線程
new Thread(ft).start();
//獲取計算結果，注意這里會阻塞
System.out.println(ft.get());
FutureTask提供了兩種構造方法：
//上例使用的就是這個，參數為Callable
public FutureTask(Callable<V> callable) {
}
//當Runnable執行成功時返回result（這有個毛用啊。。。）
public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
}
FutureTask可以很方便的啟動線程。
線程池
除了使用FutureTask，還可以使用Callable + Future + 線程池的方式執行Callable：
Callable<Integer> c = ()->{
Thread.sleep(3000);
return 100;
};
//構建定長線程池
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
//在線程池中提交Callable時會返回Future對象
Future<Integer> future = service.submit(c);
System.out.println(future.get());
上例的線程池創建方式只是為了方便，在阿里開發手冊中要求：
【強制】線程池不允許使用 Executors 去創建，而是通過 ThreadPoolExecutor 的方式，這樣的處理方式讓寫的同學更加明確線程池的運行規則，規避資源耗盡的風險。
說明：Executors 返回的線程池對象的弊端如下：
1）FixedThreadPool 和 SingleThreadPool:
允許的請求隊列長度為 Integer.MAX_VALUE，可能會堆積大量的請求，從而導致 OOM。
2）CachedThreadPool 和 ScheduledThreadPool:
允許的創建線程數量為 Integer.MAX_VALUE，可能會創建大量的線程，從而導致 OOM。
對於Executors提供的幾種線程池分別為：
newSingleThreadExecutor
創建一個單線程的線程池。這個線程池只有一個線程在工作，也就是相當於單線程串行執行所有任務。如果這個唯一的線程因為異常結束，那么會有一個新的線程來替代它。
此線程池保證所有任務的執行順序按照任務的提交順序執行。
new ThreadPoolExecutor(1, 1,0L,TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>())
newFixedThreadPool
創建固定大小的線程池。每次提交一個任務就創建一個線程，直到線程達到線程池的最大大小。線程池的大小一旦達到最大值就會保持不變，如果某個線程因為執行異常而結束，那么線程池會補充一個新線程。
new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
newCachedThreadPool
創建一個可緩存的線程池。如果線程池的大小超過了處理任務所需要的線程，那么就會回收部分空閑（60秒不執行任務）的線程，當任務數增加時，此線程池又可以智能的添加新線程來處理任務。
此線程池不會對線程池大小做限制，線程池大小完全依賴於操作系統（或者說JVM）能夠創建的最大線程大小。
new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());
newScheduledThreadPool
創建一個定長線程池，支持定時及周期性任務執行。除了延遲執行之外和newFixedThreadPool基本相同，可以用來執行定時任務
上面四種方式只是比較方便，阿里開發手冊要求不能使用這些方式，那么來看看阿里要求的線程池方式：
public ThreadPoolExecutor(
int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler
)
參數分別為：
corePoolSize- 線程池核心池的大小。maximumPoolSize- 線程池的最大線程數。keepAliveTime- 當線程數大於核心時，此為終止前多余的空閑線程等待新任務的最長時間。unit- keepAliveTime 的時間單位。workQueue- 用來儲存等待執行任務的隊列。threadFactory- 線程工廠。handler- 拒絕策略
關注點1 線程池大小
線程池有兩個線程數的設置，一個為核心池線程數，一個為最大線程數。
在創建了線程池后，默認情況下，線程池中並沒有任何線程，等到有任務來才創建線程去執行任務，除非調用了prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法
當創建的線程數等於 corePoolSize 時，會加入設置的阻塞隊列。當隊列滿時，會創建線程執行任務直到線程池中的數量等於maximumPoolSize。
關注點2 適當的阻塞隊列
java.lang.IllegalStateException: Queue full
方法 拋出異常 返回特殊值 一直阻塞 超時退出
插入方法 add(e) offer(e) put(e) offer(e,time,unit)
移除方法 remove() poll() take() poll(time,unit)
檢查方法 element() peek()
ArrayBlockingQueue ：一個由數組結構組成的有界阻塞隊列。
LinkedBlockingQueue ：一個由鏈表結構組成的有界阻塞隊列。
PriorityBlockingQueue ：一個支持優先級排序的無界阻塞隊列。
DelayQueue： 一個使用優先級隊列實現的無界阻塞隊列。
SynchronousQueue： 一個不存儲元素的阻塞隊列。
LinkedTransferQueue： 一個由鏈表結構組成的無界阻塞隊列。
LinkedBlockingDeque： 一個由鏈表結構組成的雙向阻塞隊列。
關注點3 明確拒絕策略
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy: 丟棄任務並拋出
RejectedExecutionException異常。 (默認)
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丟棄任務，但是不拋出異常。
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丟棄隊列最前面的任務，然后重新嘗試執行任務（重復此過程）
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由調用線程處理該任務