java.util.concurrent.Executors类的常用方法介绍

Java 线程池

Executors提供了几种线程池实现？

5个，分别如下

1、newCachedThreadPool：创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。（线程最大并发数不可控制）
2、newFixedThreadPool：创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。
3、newScheduledThreadPool：创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
4、newSingleThreadExecutor：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，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。
5、newWorkStealingPool：jdk1.8新增，创建持有足够线程的线程池来支持给定的并行级别，并通过使用多个队列，减少竞争，它需要穿一个并行级别的参数，如果不传，则被设定为默认的CPU数量。

使用线程池的好处

a. 重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，性能佳。
b. 可有效控制最大并发线程数，提高系统资源的使用率，同时避免过多资源竞争，避免堵塞。
c. 提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

ThreadPoolExecutor机制

看看上面几种线程池的实现代码：

1、newCachedThreadPool

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }

2、newFixedThreadPool

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }

3、newScheduledThreadPool

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
    }
 
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
        super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
              new DelayedWorkQueue());
    }
 
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
    }

4、newSingleThreadExecutor

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }

5、newWorkStealingPool

public static ExecutorService newWorkStealingPool() {
        return new ForkJoinPool
            (Runtime.getRuntime().availableProcessors(),
             ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory,
             null, true);
    }

可以看出前四种线程池最终都是返回了ThreadPoolExecutor对象，最后一个返回的ForkJoinPool是jdk1.7才新增的。

下面来看一下ThreadPoolExecutor的构造方法：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,//核心线程池大小
                              int maximumPoolSize,//最大线程池大小
                              long keepAliveTime,//线程池中超过corePoolSize数目的空闲线程最大存活时间；可以allowCoreThreadTimeOut(true)成为核心线程的有效时间
                              TimeUnit unit,//keepAliveTime的时间单位
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,//阻塞任务队列
                              ThreadFactory threadFactory,//线程工厂
                              RejectedExecutionHandler handler) {//当提交任务数超过maxmumPoolSize+workQueue之和时，任务会交给RejectedExecutionHandler来处理
        if (corePoolSize < 0 ||
            maximumPoolSize <= 0 ||
            maximumPoolSize < corePoolSize ||
            keepAliveTime < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
            throw new NullPointerException();
        this.corePoolSize = corePoolSize;
        this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
        this.workQueue = workQueue;
        this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
        this.threadFactory = threadFactory;
        this.handler = handler;
    }

再看一下ForkJoinPool的构造方法

public ForkJoinPool(int parallelism,
                        ForkJoinWorkerThreadFactory factory,
                        UncaughtExceptionHandler handler,
                        boolean asyncMode) {
        this(checkParallelism(parallelism),
             checkFactory(factory),
             handler,
             asyncMode ? FIFO_QUEUE : LIFO_QUEUE,
             "ForkJoinPool-" + nextPoolId() + "-worker-");
        checkPermission();
    }

ThreadPoolExecutor和ForkJoinPool都继承了AbstractExecutorService

重点讲解： 
其中比较容易让人误解的是：corePoolSize，maximumPoolSize，workQueue之间关系。

1.当线程池小于corePoolSize时，新提交任务将创建一个新线程执行任务，即使此时线程池中存在空闲线程。 
2.当线程池达到corePoolSize时，新提交任务将被放入workQueue中，等待线程池中任务调度执行 
3.当workQueue已满，且maximumPoolSize>corePoolSize时，新提交任务会创建新线程执行任务 
4.当提交任务数超过maximumPoolSize时，新提交任务由RejectedExecutionHandler处理 
5.当线程池中超过corePoolSize线程，空闲时间达到keepAliveTime时，关闭空闲线程 
6.当设置allowCoreThreadTimeOut(true)时，线程池中corePoolSize线程空闲时间达到keepAliveTime也将关闭

更多ThreadPoolExecutor的使用：http://www.cnblogs.com/shamo89/p/6694133.html

那么学会使用ThreadPoolExecutor的参数后，我们就可以不用局限于最上面那四种线程池，可以按照需要来构建自己的线程池；

ThreadFactory的使用

Executors提供了一个默认的ThreadFactory，我们可以根据需求是否使用它，或者继承它，或者实现ThreadFactory接口来自定义线程工厂需求。

DefaultThreadFactory的源码

/**
     * The default thread factory
     */
    static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
        private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);// 线程数量，也用于给生成的线程来命名
        private final ThreadGroup group;
        private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
        private final String namePrefix;// 线程名前缀
 
        DefaultThreadFactory() {// 构造方法
            SecurityManager s = System.getSecurityManager();
            group = (s != null) ? s.getThreadGroup() :
                                  Thread.currentThread().getThreadGroup();// 初始化ThreadGroup
            namePrefix = "pool-" +
                          poolNumber.getAndIncrement() +
                         "-thread-";// 初始化线程名
        }
 
        public Thread newThread(Runnable r) {// 实现接口方法
            Thread t = new Thread(group, r,
                                  namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),
                                  0);// 新建线程
            if (t.isDaemon())// 判断是否为守护线程
                t.setDaemon(false);
            if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)// 设置线程的优先级为默认
                t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
            return t;
        }
    }

可以看出，默认的DefaultThreadFactory实现了工厂类生成线程的一些基础设置。

PrivilegedThreadFactory的介绍

PrivilegedThreadFactory继承了DefaultThreadFactory，它主要是用于创建与当前线程具有相同的权限的新线程。具体源码可以自行查看。

Ehcache里的NamedThreadFactory

在ehcache的包net.sf.ehcache.util里，有个NamedThreadFactory，功能实现和DefaultThreadFactory类似，它是直接实现ThreadFactory接口。

<T> Callable<T> callable(Runnable task, T result)

包装runnable,使得线程具有返回值，result可以自定义。