關於ThreadPool執行緒池的摘記
轉載地址：http://blog.csdn.net/cutesource/article/details/6061229
最近發現幾起對ThreadPoolExecutor的誤用，其中包括自己，發現都是因為沒有仔細看註釋和內部運轉機制，想當然的揣測引數導致，先看一下新建一個ThreadPoolExecutor的構建引數：
- public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
- int maximumPoolSize,
-
long keepAliveTime,
- TimeUnit unit,
- BlockingQueue<Runnable> workQueue,
- ThreadFactory threadFactory,
- RejectedExecutionHandler handler)
看這個引數很容易讓人以為是執行緒池裡保持corePoolSize個執行緒，如果不夠用，就加執行緒入池直至maximumPoolSize大小，如果還不夠就往workQueue里加，如果workQueue也不夠就用RejectedExecutionHandler來做拒絕處理。
但實際情況不是這樣，具體流程如下：
1）當池子大小小於corePoolSize就新建執行緒，並處理請求
2）當池子大小等於corePoolSize，把請求放入workQueue中，池子裡的空閒執行緒就去從workQueue中取任務並處理
3）當workQueue放不下新入的任務時，新建執行緒入池，並處理請求，如果池子大小撐到了maximumPoolSize就用RejectedExecutionHandler來做拒絕處理
4）另外，當池子的執行緒數大於corePoolSize的時候，多餘的執行緒會等待keepAliveTime長的時間，如果無請求可處理就自行銷燬
內部結構如下所示：
從中可以發現ThreadPoolExecutor就是依靠BlockingQueue的阻塞機制來維持執行緒池，當池子裡的執行緒無事可幹的時候就通過workQueue.take()阻塞住。
其實可以通過Executes來學學幾種特殊的ThreadPoolExecutor是如何構建的。
- publicstatic ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
- returnnew ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
- 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
- new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
- }
newFixedThreadPool就是一個固定大小的ThreadPool
- publicstatic ExecutorService newCachedThreadPool() {
- returnnew ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
- 60L, TimeUnit.SECONDS,
- new SynchronousQueue<Runnable>());
- }
newCachedThreadPool比較適合沒有固定大小並且比較快速就能完成的小任務，沒必要維持一個Pool，這比直接new Thread來處理的好處是能在60秒內重用已建立的執行緒。
其他型別的ThreadPool看看構建引數再結合上面所說的特性就大致知道它的特性
http://victorzhzh.iteye.com/blog/1010359
ExecutorService介面繼承了Executor介面，定義了一些生命週期的方法
Java程式碼
- public interface ExecutorService extends Executor {
- void shutdown();
- List<Runnable> shutdownNow();
- boolean isShutdown();
- boolean isTerminated();
- boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)
- throws InterruptedException;
- }
本文，我們逐一分析裡面的每個方法。
首先，我們需要建立一個任務程式碼，這段任務程式碼主要是隨機生成含有10個字元的字串
Java程式碼
- /**
- * 隨機生成10個字元的字串
- * @author dream-victor
- *
- */
- public class Task1 implements Callable<String> {
- @Override
- public String call() throws Exception {
- String base = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789";
- Random random = new Random();
- StringBuffer sb = new StringBuffer();
- for (int i = 0; i < 10; i++) {
- int number = random.nextInt(base.length());
- sb.append(base.charAt(number));
- }
- return sb.toString();
- }
- }
然後，我們還需要一個長任務，這裡我們預設是沉睡10秒，
Java程式碼
- /**
- * 長時間任務
- *
- * @author dream-victor
- *
- */
- public class LongTask implements Callable<String> {
- @Override
- public String call() throws Exception {
- TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
- return "success";
- }
- }
OK，所有前期準備完畢，下面我們就來分析一下ExecutorService介面中和生命週期有關的這些方法：
1、shutdown方法：這個方法會平滑地關閉ExecutorService，當我們呼叫這個方法時，ExecutorService停止接受任何新的任務且等待已經提交的任務執行完成(已經提交的任務會分兩類：一類是已經在執行的，另一類是還沒有開始執行的)，當所有已經提交的任務執行完畢後將會關閉ExecutorService。這裡我們先不舉例在下面舉例。
2、awaitTermination方法：這個方法有兩個引數，一個是timeout即超時時間，另一個是unit即時間單位。這個方法會使執行緒等待timeout時長，當超過timeout時間後，會監測ExecutorService是否已經關閉，若關閉則返回true，否則返回false。一般情況下會和shutdown方法組合使用。例如：
Java程式碼
- ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(4);
- service.submit(new Task1());
- service.submit(new Task1());
- service.submit(new LongTask());
- service.submit(new Task1());
- service.shutdown();
- while (!service.awaitTermination(1, TimeUnit.SECONDS)) {
- System.out.println("執行緒池沒有關閉");
- }
- System.out.println("執行緒池已經關閉");
這段程式碼中，我們在第三次提交了一個長任務，這個任務將執行10秒沉睡，緊跟著執行了一次shutdown()方法，假設：這時ExecutorService被立即關閉，下面呼叫service.awaitTermination(1, TimeUnit.SECONDS)方法時應該返回true，程式執行結果應該只會打印出：“執行緒池已經關閉”。但是，真實的執行結果如下：
Java程式碼
- 執行緒池沒有關閉
- 執行緒池沒有關閉
- 執行緒池沒有關閉
- 執行緒池沒有關閉
- 執行緒池沒有關閉
- 執行緒池沒有關閉
- 執行緒池沒有關閉
- 執行緒池沒有關閉
- 執行緒池沒有關閉
- 執行緒池已經關閉
這說明我們假設錯誤，service.awaitTermination(1, TimeUnit.SECONDS)每隔一秒監測一次ExecutorService的關閉情況，而長任務正好需要執行10秒，因此會在前9秒監測時ExecutorService為未關閉狀態，而在第10秒時已經關閉，因此第10秒時輸出：執行緒池已經關閉。這也驗證了shutdown方法關閉ExecutorService的條件。
3、shutdownNow方法：這個方法會強制關閉ExecutorService，它將取消所有執行中的任務和在工作佇列中等待的任務，這個方法返回一個List列表，列表中返回的是等待在工作佇列中的任務。例如：
Java程式碼
- ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);
- service.submit(new LongTask());
- service.submit(new LongTask());
- service.submit(new LongTask());
- service.submit(new LongTask());
- service.submit(new LongTask());
- List<Runnable> runnables = service.shutdownNow();
- System.out.println(runnables.size());
- while (!service.awaitTermination(1, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
- System.out.println("執行緒池沒有關閉");
- }
- System.out.println("執行緒池已經關閉");
這段程式碼中，我們限制了執行緒池的長度是3，提交了5個任務，這樣將有兩個任務在工作佇列中等待，當我們執行shutdownNow方法時，ExecutorService被立刻關閉，所以在service.awaitTermination(1, TimeUnit.MILLISECONDS)方法校驗時返回的是true，因此沒有輸出：執行緒池沒有關閉。而在呼叫shutdownNow方法時，我們接受到了一個List，這裡包含的是在工作佇列中等待執行的任務，由於執行緒池長度為3，且執行的都是長任務，所以當提交了三個任務後執行緒池已經滿了，剩下的兩次提交只能在工作佇列中等待，因此我們看到runnables的大小為2，結果如下：
Java程式碼
- 2
- 執行緒池已經關閉
4、isTerminated方法：這個方法會校驗ExecutorService當前的狀態是否為“TERMINATED”即關閉狀態，當為“TERMINATED”時返回true否則返回false。例如：
Java程式碼
- ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);
- service.submit(new Task1());
- service.submit(new Task1());
- service.submit(new LongTask());
- service.shutdown();
- System.out.println(System.currentTimeMillis());
- while (!service.isTerminated()) {
- }
- System.out.println(System.currentTimeMillis());
這段程式碼我們執行了兩個正常的任務和一個長任務，然後呼叫了shutdown方法，我們知道呼叫shutdown方法並不會立即關閉ExecutorService，這時我們記錄一下監測迴圈執行前的時間，在沒有關閉前我們一直進入一個空迴圈中，直到 ExecutorService關閉後退出迴圈，這裡我們知道長任務執行時間大約為10秒，我們看一下上述程式執行結果：
Java程式碼
- 1303298818621
- 1303298828634
- 相差：10013毫秒，轉換一下除以1000，得到相差大約10秒
這10秒正好是長任務執行的時間，因此在 ExecutorService正常關閉後isTerminated方法返回true。
5、isShutdown方法：這個方法在ExecutorService關閉後返回true，否則返回false。方法比較簡單不再舉例。
以上討論是基於ThreadPoolExecutor的實現，不同的實現會有所不同需注意。