线程池

学习java很久很久了，得有个5年了，但是从来都没有真正的走进java世界，希望从这篇文章开始，把自己对java的点点滴滴都记录下来。

从java5开始，java就提供了名叫Executor framework的机制,主要是围绕着Executor接口, 它的接口 ExecutorService, 以及实现了这两个接口的ThreadPoolExecutor类来展开，这种机制把线程的执行和创建分离开了，你只需要创建一个线程，然后把线程丢给Executor，让它执行去吧。使用这个机制的另外一个好处是可以使用Callable接口，它类似于Runnable接口，但是有两个不一样的特性。

• 它的主要方法是call(), 它可以携带一个返回值。
  
• 当你发送了一个Callable对象给executor之后，你可以拿到一个实现了Future接口的对象，通过这个对象，你可以控制对象的状态以及Callable对象的结果。

public Server(){
executor=(ThreadPoolExecutor)Executors.newFixedThreadPool(5);
System.out.printf("Server: Task Count: %d\n",executor.
getTaskCount());
} 
//提交带返回值的任务。
public class FactorialCalculator implements Callable<Integer> {
private Integer number;
public FactorialCalculator(Integer number){
this.number=number;
}
@Override
public Integer call() throws Exception {
int result = 1;
if ((num==0)||(num==1)) {
result=1;
} else {
for (int i=2; i<=number; i++) {
result*=i;
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(20);
}
}
System.out.printf("%s: %d\n",Thread.currentThread().
getName(),result);
return result;
}

public class Main {
public static void main(String[] args) {
ThreadPoolExecutor executor=(ThreadPoolExecutor)Executors.
newFixedThreadPool(2);
List<Future<Integer>> resultList=new ArrayList<>();
Random random=new Random();
for (int i=0; i<10; i++){
Integer number= random.nextInt(10);
FactorialCalculator calculator=new 
FactorialCalculator(number);
Future<Integer> result=executor.submit(calculator);
resultList.add(result);
}
do {
for (int i=0; i<resultList.size(); i++) {
Future<Integer> result=resultList.get(i);
System.out.printf("Main: Task %d: %s\n",i,result.
isDone());
}
try {
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} while (executor.getCompletedTaskCount()<resultList.size());
System.out.printf("Main: Results\n");
for (int i=0; i<resultList.size(); i++) {
Future<Integer> result=resultList.get(i);
Integer number=null;
try {
number=result.get();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.printf("Main: Task %d: %d\n",i,number);
}
executor.shutdown();
}
}
}

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

在Future对象里面，我们可以通过result.isDone()方法来判断线程是否计算完毕。

执行一堆任务，只返回第一个完成的任务。result = executor.invokeAny(taskList);

执行全部，resultList=executor.invokeAll(taskList);

推迟执行，executor.awaitTermination(1, TimeUnit.DAYS);

把任务的执行和结果的处理分开，需要用到CompletionService, CompletionServicei有两个方法，take和poll，poll是如果没有，它就会立刻返回一个null，take是没有的话，会一直等待。

当线程池调用了关闭之后，它需要等待当前所有进行中的线程结束才会完全关闭，在这个过程当中提交的线程，需要拒绝处理，我们需要实现一个RejectedExecutionHandler，重写它的rejectedExecution方法，然后听过executor的setRejectedExecutionHandler()方法来设置。

public class RejectedTaskController implements 
RejectedExecutionHandler {
@Override
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor 
executor) {
System.out.printf("RejectedTaskController: The task %s has 
been rejected\n",r.toString());
System.out.printf("RejectedTaskController: %s\n",executor.
toString());
System.out.printf("RejectedTaskController: Terminating: 
%s\n",executor.isTerminating());
System.out.printf("RejectedTaksController: Terminated: 
%s\n",executor.isTerminated());
}

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

Fork/Join Framework

Fork/Join Framwork的诞生是为了解决如下图这样的问题的

我们可以利用ForkJoinPool，它是一个特殊的Executors。

ForkJoin 框架主要是有两个操作：

Fork：把一个任务分成几个小任务，然后执行

Join：等待小任务的完成，并生成一个新任务。

这里我把ForkJoin称为刀叉框架，刀叉框架和Executor框架不一样的地方在于work-stealing算法，不同于Executor框架，刀叉框架在等待子任务的完成之前就已经创建并开始运行Join方法，Join方法一直在检测任务是否完成并且开始运行。通过这样的方式，可以很好的利用runtime的优势，提高性能。

这样就有一些限制：

任务只能采用Fork和Join来作为同步机制，而不能采用别的同步机制，如果采用其他的机制，他们在同步操作的时候，不能执行别的任务。比如：当你在刀叉框架里面一个任务sleep的时候，别的正在执行的任务也会停止，直到该线程sleep结束。

刀叉框架的核心是两个类：

（1）ForkJoinPool，它实现了ExecutorService接口和work-stealing算法，通过它可以很好的管理正在运行的任务以及了解任务的信息。

（2）ForkJoinTask，任务的基类，它提供了fork()方法和join()方法来控制任务的状态。不同通常，你会实现他们的两个子类，不带返回结果的RecursiveAction和带返回结果的RecursiveTask。