Executor兩級排程模型

在HotSpot虛擬機器中，Java中的執行緒將會被一一對映為作業系統的執行緒。
在Java虛擬機器層面，使用者將多個任務提交給Executor框架，Executor負責分配執行緒執行它們；
在作業系統層面，作業系統再將這些執行緒分配給處理器執行。

Executor結構

Executor框架中的所有類可以分成三類：

1. 任務
   任務有兩種型別：Runnable和Callable。

2. 任務執行器
   Executor框架最核心的介面是Executor，它表示任務的執行器。
   Executor的子介面為ExecutorService。
   ExecutorService有兩大實現類：ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor。

3. 執行結果
   Future介面表示非同步的執行結果，它的實現類為FutureTask。

執行緒池

Executors工廠類可以建立四種類型的執行緒池，通過Executors.newXXX即可建立。

1. FixedThreadPool

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

• 它是一種固定大小的執行緒池；
• corePoolSize和maximunPoolSize都為使用者設定的執行緒數量nThreads；
• keepAliveTime為0，意味著一旦有多餘的空閒執行緒，就會被立即停止掉；但這裡keepAliveTime無效；
• 阻塞佇列採用了LinkedBlockingQueue，它是一個無界佇列；
• 由於阻塞佇列是一個無界佇列，因此永遠不可能拒絕任務；
• 由於採用了無界佇列，實際執行緒數量將永遠維持在nThreads，因此maximumPoolSize和keepAliveTime將無效。

2. CachedThreadPool

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

• 它是一個可以無限擴大的執行緒池；
• 它比較適合處理執行時間比較小的任務；
• corePoolSize為0，maximumPoolSize為無限大，意味著執行緒數量可以無限大；
• keepAliveTime為60S，意味著執行緒空閒時間超過60S就會被殺死；
• 採用SynchronousQueue裝等待的任務，這個阻塞佇列沒有儲存空間，這意味著只要有請求到來，就必須要找到一條工作執行緒處理他，如果當前沒有空閒的執行緒，那麼就會再建立一條新的執行緒。

3. SingleThreadExecutor

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

• 它只會建立一條工作執行緒處理任務；
• 採用的阻塞佇列為LinkedBlockingQueue；

4. ScheduledThreadPool

它用來處理延時任務或定時任務。

• 它接收SchduledFutureTask型別的任務，有兩種提交任務的方式：

  1. scheduledAtFixedRate
  2. scheduledWithFixedDelay

• SchduledFutureTask接收的引數：

  1. time：任務開始的時間
  2. sequenceNumber：任務的序號
  3. period：任務執行的時間間隔

• 它採用DelayQueue儲存等待的任務

  • DelayQueue內部封裝了一個PriorityQueue，它會根據time的先後時間排序，若time相同則根據sequenceNumber排序；
  • DelayQueue也是一個無界佇列；

• 工作執行緒的執行過程：

  • 工作執行緒會從DelayQueue取已經到期的任務去執行；
  • 執行結束後重新設定任務的到期時間，再次放回DelayQueue