JDK多任务执行框架（Executor框架）
Executor的常用方法
为了更好的控制多线程，JDK提供了一套线程框架Executor，帮助开发人员有效地进行线程控制。它们都在java.util.concurrent包中，是JDK开发包的核心。其中有一个重要的类：Executors,他扮演这线程工厂的角色，我们通过Executors可以创建特定功能的线程池。
- newFixedThreadPool()方法，该方法返回一个固定数量的线程池，该方法的线程数始终不变，当有一个任务提交时，如线程池中有空闲，则立即执行，如没有，则会被暂缓在一个任务队列中等待有空闲的线程去执行。
- newSingleThreadExecutor()方法，创建一个线程的线程池，若空闲则执行，若没有空闲线程则暂缓在任务队列中。
- newCachedThreadPool()方法，返回一个可以根据实际情况调整线程个数的线程池，不限制最大线程数量，若有空闲的线程则执行任务，若无任务则不创建线程。并且每一个空闲线程会在60秒后自动收回。
- newScheduleThreadPool()方法，返回一个ScheduledExecutorService对象，但该线程池可以指定线程的数量。
查看它们的源码：
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
}
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(
int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory) {
return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize, threadFactory);
}
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
ThreadFactory threadFactory) {
//这里super是ThreadPoolExecutor类
super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
new DelayedWorkQueue(), threadFactory);
}View Code从源码看以看出它们都是由ThreadPoolExecutor构造出来的。
ThreadPoolExecutor构造方法概述
ThreadPoolExecutor(
int corePoolSize,//核心线程数，线程池刚初始化的时候实例化线程个数
int maximumPoolSize,//最大线程数
long keepLongTime,//空闲时间，过时回收
TimeUnit unit,//时间单位
BlockingQueue<Runable> worker,//线程暂缓处
ThreadFactory threadFactory,
RejectExecuteHandle handle//拒绝执行的方法
)
所以上面几个方法主要是根据不同的参数来执行不同的行为。其中newScheduleThreadPool方法稍复杂一点，它的方法值是ScheduledExecutorService。
ScheduledExecutorService主要有两个方法scheduleWithFixedDelay，scheduleAtFixedRate
1、scheduleAtFixedRate 方法，以固定的频率来执行某项计划(任务)，即固定的频率来执行某项计划，它不受计划执行时间的影响。到时间就执行。它不受计划执行时间的影响。
2、scheduleWithFixedDealy,相对固定的延迟后，执行某项计划(任务)，即无论某个任务执行多长时间，等执行完了，我再延迟指定的时间去执行。它受计划执行时间的影响。
class Temp extends Thread {
public void run() {
try {
System.out.println( new Date().toString() + "..run start");
Thread.sleep(3000);
System.out.println( new Date().toString() + "...run end");
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
public class ScheduledJob {
public static void main(String args[]) throws Exception {
Temp command = new Temp();
ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(1);
System.out.println(new Date().toString() + "...start");
//scheduler.scheduleWithFixedDelay(command, 5, 2, TimeUnit.SECONDS);
scheduler.scheduleAtFixedRate(command, 5, 2, TimeUnit.SECONDS);
}
}View CodescheduleAtFixedRate 的执行结果：run方法延迟了5秒执行，run方法执行了3秒，已经超过了我们指定的间隔2秒，所以它在第一个run方法执行完后，立即执行了第二个run方法
Tue Feb 06 15:48:01 CST 2018...start Tue Feb 06 15:48:06 CST 2018..run start Tue Feb 06 15:48:09 CST 2018...run end Tue Feb 06 15:48:09 CST 2018..run start Tue Feb 06 15:48:12 CST 2018...run end Tue Feb 06 15:48:12 CST 2018..run start
scheduleWithFixedDealy的执行结果：run方法延迟了5秒执行，run方法执行了3秒，已经超过了我们指定的间隔2秒，但是它还是等了2秒后，再执行了第二个run方法
Tue Feb 06 15:53:04 CST 2018...start Tue Feb 06 15:53:10 CST 2018..run start Tue Feb 06 15:53:13 CST 2018...run end Tue Feb 06 15:53:15 CST 2018..run start Tue Feb 06 15:53:18 CST 2018...run end Tue Feb 06 15:53:20 CST 2018..run start Tue Feb 06 15:53:23 CST 2018...run end
自定义线程池
如果Executors工厂类无法满足我们的需求，可以自己去创建线程池。在自己创建线程池时，这个构造方法对于队列是什么类型比较关键：
使用有届队列（ArrayBlockingQueue）：若有新的任务需要执行时，如果线程池实际线程数小于corePoolSize,则优先创建线程，若大于corePoolSize,则会将任务加入队列中等待执行，若队列已满，则在总线程数不大于maximumPoolSize的前提下，创建行的线程，诺线程数大于maximumPoolSize,则执行拒绝策略。
使用无界队列（LinkedBlockingQueue）：除非系统资源耗尽，否则无界的任务队列不存在入队失败的情况。当有新任务来时，系统的线程数小于corePoolSize时，则新建线程执行任务，当达到corePoolSize后，就不会继续增加，若后续还有新的任务加入，而没有空闲的线程资源，则任务直接进入队列等待。若任务创建和处理的速度差异很大时，无界队列会保持快速增长，直到耗尽系统内存。注意：maximumPoolSize在无界队列时没有作用
JDK拒绝策略：
AbortPolicy:直接抛出异常组织系统正常工作 CallerRunsPolicy:只要线程池未关闭，该策略直接在调用者线程中，运行当前被丢弃的任务
DiscardOldestPolicy:丢弃最老的一个请求，尝试再次提交当前任务
DiscardPolicy:丢弃无法处理的任务，不做任何处理。
如果需要自定义拒绝策略可以实现RejectedExecutionHandler接口
有届队列的例子
public class UseThreadPoolExecutor1 {
public static void main(String[] args) {
/**
* 在使用有界队列时，若有新的任务需要执行，如果线程池实际线程数小于corePoolSize，则优先创建线程，
* 若大于corePoolSize，则会将任务加入队列，
* 若队列已满，则在总线程数不大于maximumPoolSize的前提下，创建新的线程，
* 若线程数大于maximumPoolSize，则执行拒绝策略。或其他自定义方式。
*
*/
ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(
1, //coreSize
2, //MaxSize
60, //
TimeUnit.SECONDS,
new ArrayBlockingQueue<Runnable>(3) //指定一种队列 （有界队列）
//new LinkedBlockingQueue<Runnable>()
// , new MyRejected()
//, new DiscardOldestPolicy()
);
MyTask mt1 = new MyTask(1, "任务1");
MyTask mt2 = new MyTask(2, "任务2");
MyTask mt3 = new MyTask(3, "任务3");
MyTask mt4 = new MyTask(4, "任务4");
MyTask mt5 = new MyTask(5, "任务5");
MyTask mt6 = new MyTask(6, "任务6");
pool.execute(mt1);
pool.execute(mt2);
pool.execute(mt3);
pool.execute(mt4);
pool.execute(mt5);
pool.execute(mt6);
pool.shutdown();
}
}View Code只执行前四个任务（把任务5，6先不执行）
run taskId =1 run taskId =2 run taskId =3 run taskId =4
它是一个一个执行的，原因是第一个线程来的时候，立即执行了（coreSize=1），当后面三个线程来的时候会被加入到queue中（new ArrayBlockingQueue<Runnable>(3)）
只执行前五个任务
run taskId =1 run taskId =5 run taskId =2 run taskId =3 run taskId =4
它是两个两个执行的，原因是第五个任务来的时候已经超出了queue的size(3),但是总线程数有小于MaxSize(2)，所以任务5和任务1一起执行了，之后会从queue中拿两个再执行
执行留个任务
run taskId =1
Exception in thread "main" run taskId =5
java.util.concurrent.RejectedExecutionException: Task 6 rejected from java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@4e25154f[Running, pool size = 2, active threads = 2, queued tasks = 3, completed tasks = 0]
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$AbortPolicy.rejectedExecution(ThreadPoolExecutor.java:2047)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.reject(ThreadPoolExecutor.java:823)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.execute(ThreadPoolExecutor.java:1369)
at com.bjsxt.height.concurrent018.UseThreadPoolExecutor1.main(UseThreadPoolExecutor1.java:46)
run taskId =2
run taskId =3
run taskId =4任务6来的时候，queue已经满了，总线程数也满了，这是会执行拒绝策略，JDK默认的是AbortPolicy，直接抛出异常，我们也可以改，就想代码里注释掉的一样
无界队列的例子
public class UseThreadPoolExecutor2 implements Runnable{
private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
@Override
public void run() {
try {
int temp = count.incrementAndGet();
System.out.println("任务" + temp);
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception{
//System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
BlockingQueue<Runnable> queue =
new LinkedBlockingQueue<Runnable>();
ExecutorService executor = new ThreadPoolExecutor(
5, //core
10, //max
120L, //2fenzhong
TimeUnit.SECONDS,
queue);
for(int i = 0 ; i < 20; i++){
executor.execute(new UseThreadPoolExecutor2());
}
Thread.sleep(1000);
System.out.println("queue size:" + queue.size()); //
Thread.sleep(2000);
}
}View Code执行结果：
任务1 任务2 任务3 任务4 任务5 queue size:15 任务6 任务7 任务9 任务8 任务10 任务11 任务12 任务13 任务14 任务15 任务16 任务17 任务19 任务20 任务18
任务是5个5个执行的，而且把剩余的任务全部加到queue中。第二个参数没有作用，不会创建10个线程，如果是有届队列，就会起作用。
Task的代码：
public class MyTask implements Runnable {
private int taskId;
private String taskName;
public MyTask(int taskId, String taskName){
this.taskId = taskId;
this.taskName = taskName;
}
public int getTaskId() {
return taskId;
}
public void setTaskId(int taskId) {
this.taskId = taskId;
}
public String getTaskName() {
return taskName;
}
public void setTaskName(String taskName) {
this.taskName = taskName;
}
@Override
public void run() {
try {
System.out.println("run taskId =" + this.taskId);
Thread.sleep(5*1000);
//System.out.println("end taskId =" + this.taskId);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public String toString(){
return Integer.toString(this.taskId);
}
}View CodeMyRejected的代码：
public class MyRejected implements RejectedExecutionHandler{
public MyRejected(){
}
@Override
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
System.out.println("自定义处理..");
System.out.println("当前被拒绝任务为：" + r.toString());
}
}View Code