一、Executor框架简介
1、基础简介
Executor系统中，将线程任务提交和任务执行进行了解耦的设计，Executor有各种功能强大的实现类，提供便捷方式来提交任务并且获取任务执行结果，封装了任务执行的过程，不再需要Thread().start()方式，显式创建线程并关联执行任务。
2、调度模型
线程被一对一映射为服务所在操作系统线程，启动时会创建一个操作系统线程；当该线程终止时，这个操作系统线程也会被回收。
3、核心API结构
Executor框架包含的核心接口和主要的实现类如下图所示：
线程池任务：核心接口：Runnable、Callable接口和接口实现类；
任务的结果：接口Future和实现类FutureTask；
任务的执行：核心接口Executor和ExecutorService接口。在Executor框架中有两个核心类实现了ExecutorService接口，ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor。
二、用法案例
1、API基础
ThreadPoolExecutor基础构造
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler) {}参数名
说明
corePoolSize
线程池的核心大小，队列没满时，线程最大并发数
maximumPoolSize
最大线程池大小，队列满后线程能够容忍的最大并发数
keepAliveTime
空闲线程等待回收的时间限制
unit
keepAliveTime时间单位
workQueue
阻塞的队列类型
threadFactory
创建线程的工厂，一般用默认即可
handler
超出工作队列和线程池时，任务会默认抛出异常
2、初始化方法
ExecutorService ：Executors.newFixedThreadPool();
ExecutorService ：Executors.newSingleThreadExecutor();
ExecutorService ：Executors.newCachedThreadPool();
ThreadPoolExecutor ：new ThreadPoolExecutor() ;通常情况下，线程池不允许使用Executors去创建，而是通过ThreadPoolExecutor的方式，这样的处理方式更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。
3、基础案例
package com.multy.thread.block08executor;
import java.util.concurrent.*;
public class Executor01 {
// 定义线程池
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));
//带返回值：poolExecutor.submit(new PoolTask(i));
}
}
}
// 定义线程池任务
class PoolTask implements Runnable {
private int numParam;
public PoolTask (int numParam) {
this.numParam = numParam;
}
@Override
public 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;
}
}
// 定义异常处理
class ExeHandler implements RejectedExecutionHandler {
@Override
public void rejectedExecution(Runnable runnable, ThreadPoolExecutor executor) {
System.out.println("ExeHandler "+executor.getCorePoolSize());
executor.shutdown();
}
}流程分析
线程池中线程数小于corePoolSize时，新任务将创建一个新线程执行任务，不论此时线程池中存在空闲线程；
线程池中线程数达到corePoolSize时，新任务将被放入workQueue中，等待线程池中任务调度执行；
当workQueue已满，且maximumPoolSize>corePoolSize时，新任务会创建新线程执行任务；
当workQueue已满，且提交任务数超过maximumPoolSize，任务由RejectedExecutionHandler处理；
当线程池中线程数超过corePoolSize，且超过这部分的空闲时间达到keepAliveTime时，回收该线程；
如果设置allowCoreThreadTimeOut(true)时，线程池中corePoolSize范围内的线程空闲时间达到keepAliveTime也将回收；
三、线程池应用
应用场景：批量账户和密码的校验任务，在实际的业务中算比较常见的，通过初始化线程池，把任务提交执行，最后拿到处理结果，这就是线程池使用的核心思想：节省资源提升效率。
public class Executor02 {
public static void main(String[] args) {
// 初始化校验任务
List checkTaskList = new ArrayList<>() ;
initList(checkTaskList);
// 定义线程池
ExecutorService executorService ;
if (checkTaskList.size() < 10){
executorService = Executors.newFixedThreadPool(checkTaskList.size());
}else{
executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
}
// 批量处理
List> results = new ArrayList<>() ;
try {
results = executorService.invokeAll(checkTaskList);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
// 查看结果
for (Future result : results){
try {
System.out.println(result.get());
// System.out.println(result.get(10000,TimeUnit.SECONDS));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace() ;
}
}
// 关闭线程池
executorService.shutdownNow();
}
private static void initList (List checkTaskList){
checkTaskList.add(new CheckTask("root","123")) ;
checkTaskList.add(new CheckTask("root1","1234")) ;
checkTaskList.add(new CheckTask("root2","1235")) ;
}
}
// 校验任务
class CheckTask implements Callable {
private String userName ;
private String passWord ;
public CheckTask(String userName, String passWord) {
this.userName = userName;
this.passWord = passWord;
}
@Override
public Boolean call() throws Exception {
// 校验账户+密码
if (userName.equals("root") && passWord.equals("123")){
return Boolean.TRUE ;
}
return Boolean.FALSE ;
}
}线程池主要用来解决线程生命周期开销问题和资源不足问题，通过线程池对多个任务线程重复使用，线程创建也被分摊到多个任务上，多数任务提交就有空闲的线程可以使用，所以消除线程频繁创建带来的开销。
四、源代码地址
GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/java-base-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/java-base-parent
