並發編程從零開始（十四）-Executors工具類

12 Executors工具類

concurrent包提供了Executors工具類，利用它可以創建各種不同類型的線程池

12.1 四種對比

單線程的線程池：

固定數目線程的線程池：

每接收一個請求，就創建一個線程來執行：

單線程具有周期調度功能的線程池：

多線程，有調度功能的線程池：

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12.2 最佳實踐

不同類型的線程池，其實都是由前面的幾個關鍵配置參數配置而成的。

在《阿里巴巴Java開發手冊》中，明確禁止使用Executors創建線程池，並要求開發者直接使用ThreadPoolExector或ScheduledThreadPoolExecutor進行創建。這樣做是為了強制開發者明確線程池的運行策略，使其對線程池的每個配置參數皆做到心中有數，以規避因使用不當而造成資源耗盡的風險。

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13 ScheduledThreadPoolExecutor

ScheduledThreadPoolExecutor實現了按時間調度來執行任務：

1. 延遲執行任務

2. 周期執行任務

區別如下：

AtFixedRate：按固定頻率執行，與任務本身執行時間無關。但有個前提條件，任務執行時間必須小於間隔時間，例如間隔時間是5s，每5s執行一次任務，任務的執行時間必須小於5s。

WithFixedDelay：按固定間隔執行，與任務本身執行時間有關。例如，任務本身執行時間是10s，間隔2s，則下一次開始執行的時間就是12s。

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13.1 延遲執行和周期性執行的原理

ScheduledThreadPoolExecutor繼承了ThreadPoolExecutor，這意味着其內部的數據結構和ThreadPoolExecutor是基本一樣的，那它是如何實現延遲執行任務和周期性執行任務的呢？

延遲執行任務依靠的是DelayQueue。DelayQueue是 BlockingQueue的一種，其實現原理是二叉堆。

而周期性執行任務是執行完一個任務之后，再把該任務扔回到任務隊列中，如此就可以對一個任務反復執行。

不過這里並沒有使用DelayQueue，而是在ScheduledThreadPoolExecutor內部又實現了一個特定的DelayQueue。

其原理和DelayQueue一樣，但針對任務的取消進行了優化。下面主要講延遲執行和周期性執行的實現過程。

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13.2 延遲執行

傳進去的是一個Runnable，外加延遲時間delay。在內部通過decorateTask(...)方法把Runnable包裝成一個ScheduleFutureTask對象，而DelayedWorkQueue中存放的正是這種類型的對象，這種類型的對象一定實現了Delayed接口。

從上面的代碼中可以看出，schedule()方法本身很簡單，就是把提交的Runnable任務加上delay時間，轉換成ScheduledFutureTask對象，放入DelayedWorkerQueue中。任務的執行過程還是復用的ThreadPoolExecutor，延遲的控制是在DelayedWorkerQueue內部完成的。

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13.4 執行周期

和schedule(...)方法的框架基本一樣，也是包裝一個ScheduledFutureTask對象，只是在延遲時間參數之外多了一個周期參數，然后放入DelayedWorkerQueue就結束了。

兩個方法的區別在於一個傳入的周期是一個負數，另一個傳入的周期是一個正數，為什么要這樣做呢？

用於生成任務序列號的sequencer，創建ScheduledFutureTask的時候使用：

withFixedDelay和atFixedRate的區別就體現在setNextRunTime里面。

如果是atFixedRate，period＞0，下一次開始執行時間等於上一次開始執行時間+period；

如果是withFixedDelay，period ＜ 0，下一次開始執行時間等於triggerTime(-p)，為now+(-period)，now即上一次執行的結束時間。