Executor框架和執行緒池
在JDK5後主要提供的多執行緒處理都在java.util.concurrent包中,多執行緒的主要抽象不是Thread,而是Executor,Executor為介面,定義在java.util.concurrent包下,只定義了一個方法:
public interface Executor {
void execute(Runnable command);
}
它提供了一種標準的方法將任務的提交和過程和執行過程解耦,並用Runnable來表示任務,Executor的實現還提供了對生命週期的支援,以及統計資訊收集、應用程式管理機制和效能監視機制。Executor基於生產者——消費者模式,提交任務的過程就相當於是生產者,生成待完成的工作單元,執行任務的過程相當於消費者,執行完這些工作單元。如果在程式中實現一個生產者——消費者的設計,那麼最簡單的方法就使用Executor。每當看到下面這種形式的程式碼:new Thread(runnable).start(),最好考慮使用Executor來代替更加靈活。
執行緒池
執行緒池指管理一組同構工作執行緒的資源池,執行緒池是與工作佇列密切相關的,在工作佇列中儲存了所有等待執行的任務,工作者執行緒的任務很簡單:從工作佇列中獲取一個任務,執行任務,然後返回執行緒池並等待下一個任務。“線上程池中執行任務”比“為每個任務分配一個執行緒”有更大優勢,通過重用現有執行緒,而不是建立新執行緒,可以在處理多個請求時分攤線上程建立和銷燬過程中產生的巨大的開銷,另外,當請求到達時,工作執行緒已經存在,因此不會由於等待建立執行緒而延遲任務的執行,從而提高響應性,通過調整執行緒池的大小,可以建立足夠多的執行緒以便使處理器保持忙碌的狀態,同時還可以防止過多的執行緒相互競爭資源而應用程式耗盡記憶體。
無限制建立執行緒的不足
1、執行緒生命週期的開銷非常高。執行緒的建立也銷燬並不是沒有代價的,根據平臺的不同實際開銷也不同,但執行緒的建立過程都需要時間,延遲請求的處理,並且需要JVM和作業系統提供一些輔助操作。
2、資源消耗。活躍的執行緒會消耗系統資源,特別是記憶體,如果可以執行的執行緒數量多於可用的處理器數量,那麼有些執行緒就會閒置,大量的閒置執行緒就會佔用很多的記憶體,如果你已經有足夠多的執行緒使處理器保持忙碌狀態,那麼建立更多的執行緒反而會降低效能。
3、穩定性。在可建立執行緒的數量上存在一個限制,不同平臺不同,而且受多個因素制約,包括JVM啟動引數、Thread建構函式中請求的棧大小,以及底層作業系統對執行緒的限制等,如果破壞了這些限制將丟擲OutOfMemoryError異常。
Executor的生命週期
為了解決執行服務的生命週期問題,ExecutorService擴充套件了Executor介面,添加了一些用於生命週期的管理方法,下面程式碼為ExecutorService介面的定義:
public interface ExecutorService extends Executor {
void shutdown();
List<Runnable> shutdownNow();
boolean isShutdown();
boolean isTerminated();
boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException;
......
}
ExecutorService有三種狀態:執行、關閉、終止,ExecutorService在初建時屬於執行狀態,shutdown方法將執行平緩的關閉過程:不再接受新的任務,同時等待已經提交的任務執行完成,包括那些還未開始執行的任務。shotdownNow()方法將粗暴的關閉過程:它將嘗試取消所有執行中的任務,並且不再啟動佇列中尚未開始執行的任務。
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