ExecutorService线程池讲解

ExecutorService 建立多线程的步骤:

1.自定义类实现runnable接口

class Handler implements Runnable{

}

2.建立ExecutorService线程池

int cpuNums = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
//获取当前系统的CPU 数目
ExecutorService executorService =Executors.newFixedThreadPool(cpuNums * POOL_SIZE);
//ExecutorService通常根据系统资源情况灵活定义线程池大小

3。调用线程池把新实例放入Executor池中执行

executorService.execute(new Handler());

execute(Runnable对象)方法其实就是对Runnable对象调用start()方法

（当然还有一些其他后台动作，比如队列，优先级，IDLE timeout，active激活等）

还有一种启动线程的方法

executorService.submit(new Handler());

ExecutorService：submit和ExecutorService：execute的区别

最主要的区别在于，submit有返回值Future，可以通过Future获得线程的执行状态，方便了异常的处理

示例代码

下面一个示例代码通过submit的返回值Future获得线程执行结果，如果异常， 则终止其它未完成的线程

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
public class ExecutorServiceTest {
public static void main(String[] args) {
//创建线程池服务
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
List<Future<String>> resultList = new ArrayList<Future<String>>();

// 创建10个任务并执行
for (int i = 0; i < 10; i++) {
// 使用ExecutorService执行Callable类型的任务，并将结果保存在future变量中
Future<String> future = executorService.submit(new TaskWithResult(i));
// 将任务执行结果存储到List中
resultList.add(future);
}
//不再接受任务加入
executorService.shutdown();

// 遍历任务的结果
for (Future<String> fs : resultList) {
try {
//阻塞等待线程执行完毕，并打印执行结果
System.out.println(fs.get());
} catch (Exception e) {
//如果有线程抛出异常，则终止其它未完成的线程
executorService.shutdownNow();
//打印抛出的异常
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}
}

class TaskWithResult implements Callable<String> {
private int id;
public TaskWithResult(int id) {
this.id = id;
}
//线程池自动执行该函数
public String call() throws Exception {

System.out.println("call()方法被自动调用，线程执行-----" + Thread.currentThread().getName());

if (0 == id)//第0个线程抛出异常
{
System.out.println("Thread 0抛出异常");
//这里抛出的异常信息会在Future：get中得到
throw new TaskException("Meet error in task." + Thread.currentThread().getName());
}
Thread.sleep(3000);
//这个返回信息会在Future：get中得到
return "call()方法被自动调用，任务的结果是：" + id + "    " + Thread.currentThread().getName();
}
}

class TaskException extends Exception {
public TaskException(String message) {
super(message);
}
}

执行结果

几种不同的ExecutorService线程池对象

1.newCachedThreadPool() -缓存型池子

先查看池中有没有以前建立的线程，如果有，就reuse.如果没有，就建一个新的线程加入池中

-缓存型池子通常用于执行一些生存期很短的异步型任务

因此在一些面向连接的daemon型SERVER中用得不多。

-能reuse的线程，必须是timeout IDLE内的池中线程，缺省timeout是60s,超过这个IDLE时长，线程实例将被终止及移出池。

注意，放入CachedThreadPool的线程不必担心其结束，超过TIMEOUT不活动，其会自动被终止。

2. newFixedThreadPool

-newFixedThreadPool与cacheThreadPool差不多，也是能reuse就用，但不能随时建新的线程

-其独特之处:任意时间点，最多只能有固定数目的活动线程存在，此时如果有新的线程要建立，只能放在另外的队列中等待，直到当前的线程中某个线程终止直接被移出池子

-和cacheThreadPool不同，FixedThreadPool没有IDLE机制（可能也有，但既然文档没提，肯定非常长，类似依赖上层的TCP或UDP IDLE机制之类的），所以FixedThreadPool多数针对一些很稳定很固定的正规并发线程，多用于服务器

-从方法的源代码看，cache池和fixed 池调用的是同一个底层池，只不过参数不同:

fixed池线程数固定，并且是0秒IDLE（无IDLE）

cache池线程数支持0-Integer.MAX_VALUE(显然完全没考虑主机的资源承受能力），60秒IDLE

3.ScheduledThreadPool -调度型线程池

-这个池子里的线程可以按schedule依次delay执行，或周期执行

4.SingleThreadExecutor -单例线程

任意时间池中只能有一个线程

-用的是和cache池和fixed池相同的底层池，但线程数目是1-1,0秒IDLE（无IDLE）

上面四种线程池，都使用Executor的缺省线程工厂建立线程，也可单独定义自己的线程工厂

下面是缺省线程工厂代码:

static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);
final ThreadGroup group;
final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
final String namePrefix;
DefaultThreadFactory() {
SecurityManager s = System.getSecurityManager();
group = (s != null)? s.getThreadGroup() :Thread.currentThread().getThreadGroup();

namePrefix = “pool-” + poolNumber.getAndIncrement() + “-thread-“;
}

public Thread newThread(Runnable r) {
Thread t = new Thread(group, r,namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),0);
if (t.isDaemon())
t.setDaemon(false);
if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)
t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
return t;
}
}

也可自己定义ThreadFactory，加入建立池的参数中

 public static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactory
threadFactory) {

public void execute(Runnable
command) {Executor的execute()方法

execute() 方法将Runnable实例加入pool中,并进行一些pool size计算和优先级处理

execute() 方法本身在Executor接口中定义,有多个实现类都定义了不同的execute()方法

如ThreadPoolExecutor类（cache,fiexed,single三种池子都是调用它）的execute方法如下：

if (command == null)
throw new NullPointerException();
if (poolSize >= corePoolSize || !addIfUnderCorePoolSize(command)) {
if (runState == RUNNING && workQueue.offer(command)) {
if (runState != RUNNING || poolSize == 0)
ensureQueuedTaskHandled(command);
}
else if (!addIfUnderMaximumPoolSize(command))
reject(command); // is shutdown or saturated
}
}