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一、Executor框架簡介

1、基礎簡介

Executor系統中，將線程任務提交和任務執(zhí)行進行了解耦的設計，Executor有各種功能強大的實現類，提供便捷方式來提交任務并且獲取任務執(zhí)行結果，封裝了任務執(zhí)行的過程，不再需要Thread().start()方式，顯式創(chuàng)建線程并關聯執(zhí)行任務。

2、調度模型

線程被一對一映射為服務所在操作系統線程，啟動時會創(chuàng)建一個操作系統線程；當該線程終止時，這個操作系統線程也會被回收。

3、核心API結構

Executor框架包含的核心接口和主要的實現類如下圖所示：

線程池任務：核心接口：Runnable、Callable接口和接口實現類；

任務的結果：接口Future和實現類FutureTask；

任務的執(zhí)行：核心接口Executor和ExecutorService接口。在Executor框架中有兩個核心類實現了ExecutorService接口，ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor。

二、用法案例

1、API基礎

ThreadPoolExecutor基礎構造

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler) {} 參數名說明

corePoolSize	線程池的核心大小，隊列沒滿時，線程最大并發(fā)數
maximumPoolSize	最大線程池大小，隊列滿后線程能夠容忍的最大并發(fā)數
keepAliveTime	空閑線程等待回收的時間限制
unit	keepAliveTime時間單位
workQueue	阻塞的隊列類型
threadFactory	創(chuàng)建線程的工廠，一般用默認即可
handler	超出工作隊列和線程池時，任務會默認拋出異常

2、初始化方法

ExecutorService ：Executors.newFixedThreadPool(); ExecutorService ：Executors.newSingleThreadExecutor(); ExecutorService ：Executors.newCachedThreadPool();ThreadPoolExecutor ：new ThreadPoolExecutor() ;

通常情況下，線程池不允許使用Executors去創(chuàng)建，而是通過ThreadPoolExecutor的方式，這樣的處理方式更加明確線程池的運行規(guī)則，規(guī)避資源耗盡的風險。

3、基礎案例

package com.multy.thread.block08executor; import java.util.concurrent.*;public class Executor01 {// 定義線程池private static ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(3,10,5000,TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<>(),Executors.defaultThreadFactory(),new ExeHandler());public static void main(String[] args) {for (int i = 0 ; i < 100 ; i++){poolExecutor.execute(new PoolTask(i));//帶返回值：poolExecutor.submit(new PoolTask(i));}} } // 定義線程池任務 class PoolTask implements Runnable {private int numParam;public PoolTask (int numParam) {this.numParam = numParam;}@Overridepublic void run() {try {System.out.println("PoolTask "+ numParam+" begin...");Thread.sleep(5000);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}public int getNumParam() {return numParam;}public void setNumParam(int numParam) {this.numParam = numParam;} } // 定義異常處理 class ExeHandler implements RejectedExecutionHandler {@Overridepublic void rejectedExecution(Runnable runnable, ThreadPoolExecutor executor) {System.out.println("ExeHandler "+executor.getCorePoolSize());executor.shutdown();} }

流程分析

• 線程池中線程數小于corePoolSize時，新任務將創(chuàng)建一個新線程執(zhí)行任務，不論此時線程池中存在空閑線程；
• 線程池中線程數達到corePoolSize時，新任務將被放入workQueue中，等待線程池中任務調度執(zhí)行；
• 當workQueue已滿，且maximumPoolSize>corePoolSize時，新任務會創(chuàng)建新線程執(zhí)行任務；
• 當workQueue已滿，且提交任務數超過maximumPoolSize，任務由RejectedExecutionHandler處理；
• 當線程池中線程數超過corePoolSize，且超過這部分的空閑時間達到keepAliveTime時，回收該線程；
• 如果設置allowCoreThreadTimeOut(true)時，線程池中corePoolSize范圍內的線程空閑時間達到keepAliveTime也將回收；

三、線程池應用

應用場景：批量賬戶和密碼的校驗任務，在實際的業(yè)務中算比較常見的，通過初始化線程池，把任務提交執(zhí)行，最后拿到處理結果，這就是線程池使用的核心思想：節(jié)省資源提升效率。

public class Executor02 {public static void main(String[] args) {// 初始化校驗任務List<CheckTask> checkTaskList = new ArrayList<>() ;initList(checkTaskList);// 定義線程池ExecutorService executorService ;if (checkTaskList.size() < 10){executorService = Executors.newFixedThreadPool(checkTaskList.size());}else{executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);}// 批量處理List<Future<Boolean>> results = new ArrayList<>() ;try {results = executorService.invokeAll(checkTaskList);} catch (InterruptedException e) {Thread.currentThread().interrupt();}// 查看結果for (Future<Boolean> result : results){try {System.out.println(result.get());// System.out.println(result.get(10000,TimeUnit.SECONDS));} catch (Exception e) {e.printStackTrace() ;}}// 關閉線程池executorService.shutdownNow();}private static void initList (List<CheckTask> checkTaskList){checkTaskList.add(new CheckTask("root","123")) ;checkTaskList.add(new CheckTask("root1","1234")) ;checkTaskList.add(new CheckTask("root2","1235")) ;} } // 校驗任務 class CheckTask implements Callable<Boolean> {private String userName ;private String passWord ;public CheckTask(String userName, String passWord) {this.userName = userName;this.passWord = passWord;}@Overridepublic Boolean call() throws Exception {// 校驗賬戶+密碼if (userName.equals("root") && passWord.equals("123")){return Boolean.TRUE ;}return Boolean.FALSE ;} }

線程池主要用來解決線程生命周期開銷問題和資源不足問題，通過線程池對多個任務線程重復使用，線程創(chuàng)建也被分攤到多個任務上，多數任務提交就有空閑的線程可以使用，所以消除線程頻繁創(chuàng)建帶來的開銷。

四、源代碼地址

GitHub·地址 https://github.com/cicadasmile/java-base-parent GitEE·地址 https://gitee.com/cicadasmile/java-base-parent

推薦閱讀：Java并發(fā)編程

序號文章標題

01	Java并發(fā)：線程的創(chuàng)建方式，狀態(tài)周期管理
02	Java并發(fā)：線程核心機制，基礎概念擴展
03	Java并發(fā)：多線程并發(fā)訪問，同步控制
04	Java并發(fā)：線程間通信，等待/通知機制
05	Java并發(fā)：悲觀鎖和樂觀鎖機制
06	Java并發(fā)：Lock機制下API用法詳解
07	Java并發(fā)：Fork/Join框架機制詳解

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java并发编程(08)：Executor线程池框架的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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