ExecutorService —— 多线程分享（二）

ExecutorService多线程分享

一、概念梳理：

A:有一堆任务：

B:执行这堆任务：

C:获取这堆任务信息,以及影响任务的执行：

A: 任务

Runnable(接口) ：run(),执行任务，无返回值
Callable (接口)：call(),执行任务，有返回值
FutureTask(类)：根据不同的构造器，构建一个task实例

（构造器的作用是传入一个实现了Runnable接口的任务类，并设置当此任务类运行完成后，任务类需要向调用此类的get方法的对象返回的 结果（result），此构造器会调用Executors类的静态方法 callable(Runnable task, T result) ）
FutureTask同时间接实现了Runnable和Future,（FutureTask实现了RunnableFuture，RunnableFuture继承了Runnable, Future）也就是说它既可以做为线程被执行，又可以作为Future得到Callavble的返回值。

B： 任务执行器

Executor(接口)：只能执行,无返回值
ExecutorService(接口)：继承了Executor,丰富了调用方式，以及控制（shutdown，invokeAll,submit…）
ThreadPoolExecutor:实现了Executor和ExecutorService,是真正实现功能干活的。 通过Executors工厂类去构件返回ThreadPoolExecutor实例。

C：

Future(接口): 通过提供的5个方法，实现了三个功能
1.判断任务是否完成
2.能够中断任务
3.能够获取任务的执行结果
A: isCancelled方法表示任务是否被取消成功，如果在任务正常完成前被取消 成 功，则返回 true。
B: isDone方法表示任务是否已经完成，若任务完成，则返回true；

C: get()方法用来获取执行结果，这个方法会产生阻塞，会一直等到任务执行完毕才返回；
D: get(long timeout, TimeUnit unit)用来获取执行结果，如果在指定时间内，还没获取到结果，就直接返回null。

E:boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);

方法用来取消任务，如果取消任务成功则返回true，如果取消任务失败则返回false。参数mayInterruptIfRunning表示是否允许取消正在执行却没有执行完毕的任务，如果设置true，则表示可以取消正在执行过程中的任务。如果任务已经完成，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，此方法肯定返回false，即如果取消已经完成的任务会返回false；如果任务正在执行，若mayInterruptIfRunning设置为true，则返回true，若mayInterruptIfRunning设置为false，则返回false；如果任务还没有执行，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，肯定返回true。

因为它是一个接口，实际干活的是FutureTask,且FutureTask是Future的唯一实现类

二、ExecutorService

ExecutorService 是JDK提供的，通过Executors类的工厂方法可以创建不同策略的线程池返回的实际是ThreadPoolExecutor：

2.1 ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool(); ---- 缓存

可以有无限大的线程数进来（线程地址不一样），但需要注意机器的性能，需要线程太多，会导致服务器出现问题。

2.2 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2); -----固定
在线程池中保持二个线程可以同时执行，并不是说线程池中永远都是这二个线程，只是说可以同时存在的线程数，当某个线程执行结束后，会有新的线程进来

2.3.ScheduledExecutorService n pool = Executors.newScheduledThreadPool(); ----- 计划定时
public ScheduledFuture scheduleAtFixedRate(Runnable command, ---- 任务线程
long initialDelay, ---- 首次执行
long period, ---- 首次间隔
TimeUnit unit); ----时间粒度

2.4.ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor(); ---- 单个
创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务。

三、 Executors.newFixedThreadPool();

Executors ： 功能就是线程池对线程的一个管理功能

3.1 List invokeAll(Collection tasks)

批量提交不限时任务 ：

3.2 List invokeAll(Collection tasks, long timeout, TimeUnit unit)

批量提交限时任务 ：
其中tasks是任务集合，timeout是超时时间，unit是时间单位
这里的超时时间是针对的所有tasks，而不是单个task的超时时间。如果超时，会取消没有执行完的所有任务，并抛出超时异常。

3.3 shutdown()：停止接收新任务，原来的任务继续执行

3.4 shutdownNow(); 直接关闭，不管还有没有任务执行，并返回尚未执行的task的list

3.5 isShutdown(): 而只要执行过shutdown()方法，isShutdown()就为true;

3.6 isTerminated(); 而当其中任务执行完成的时候，isTerminated()才为true;

3.7 awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) :
接收timeout和TimeUnit两个参数，用于设定超时时间及单位。当等待超过设定时间时，会监测ExecutorService是否已经关闭，若关闭则返回true，否则返回false。一般情况下会和shutdown方法组合使用。

ExecutorService将不会自动销毁。它会一直保持存活并且等待执行新任务。

四、阿里巴巴为什么建议手动创建线程池

1.不建议使用的原因：

阿里规约之所以强制要求手动创建线程池，也是和这些参数有关。具体为什么不允许，规约是这么说的：

线程池不允许使用Executors去创建，而是通过ThreadPoolExecutor的方式，这样的处理方式让写的同事更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。

1.corePoolSize 指定了线程池里的线程数量，核心线程池大小
2.maximumPoolSize 指定了线程池里的最大线程数量
3.keepAliveTime 当线程池线程数量大于corePoolSize时候，多出来的空闲线程，多长时间会被销毁。
4.unit 时间单位
5.workQueue 任务队列，用于存放提交但是尚未被执行的任务。
6.threadFactory 线程工厂，用于创建线程，一般可以用默认的
7.handler 拒绝策略，当任务过多时候，如何拒绝任务。当提交任务数超过maximumPoolSize + workQueue 的size之和，任务交给RejectedExecutionHandler 处理

说明：Executors各个方法的弊端：
1）newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor:
  主要问题是堆积的请求处理队列可能会耗费非常大的内存，甚至OOM。
2）newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool:
  主要问题是线程数最大数是Integer.MAX_VALUE，可能会创建数量非常多的线程，甚至OOM。
  
  看一下这两种弊端怎么导致的。

第一种是因为，创建了一个size为Integer.MAX_VALUE的线程阻塞队列，可能会堆积大量的请求，消耗很大的内存，甚至导致OOM。

第二种是因为，创建了的线程池允许的最大线程数是Integer.MAX_VALUE，可能会创建大量的线程，消耗资源，甚至导致OOM。

2.创建线程池的正确姿势：

2.1：内部处理逻辑：
2.1.1：如果此时线程池中的数量小于corePoolSize，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要创建新的线程来处理被添加的任务。

2.1.2：如果此时线程池中的数量等于 corePoolSize，但是缓冲队列 workQueue未满，那么任务被放入缓冲队列。

2.1.3：如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量小于maximumPoolSize，建新的线程来处理被添加的任务。

2.2四种策略：
2.2.1：ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。
2.2.2：ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丢弃任务，但是不抛出异常。
2.2.3：ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）
2.2.3：ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程处理该任务

4 如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量等于maximumPoolSize，那么通过 handler所指定的策略来处理此任务。

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