ExecutorService基本知识点学习，不同的线程池使用场景区分

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2023-06-28 08:50 9阅读 0赞

### ExecutorService使用 ###

*   *  写在前面
     *  一、线程基础 Thread
     *  一、基本方法介绍
     *   *  1.1、shutdown()
         *  1.2、shutdownNow()
         *  1.3、awaitTermination(n, TimeUnit)
         *  1.4、submit()
         *  1.5、invokeAll
         *  1.6、invokeAny
         *  1.7、isTerminated()
     *  二、操作使用
     *   *  2.1、选择合适的线程池
         *  2.2、newFixedThreadPool
         *  2.3、newWorkStealingPool
         *  2.4、newSingleThreadExecutor
         *  2.5、newCachedThreadPool
         *  2.6、newScheduledThreadPool
         *  2.7、ThreadPoolExecutor
     *  三、使用

## 写在前面 ##

学习多线程，有几个很关键的点，要提前预习

*  几个关键字  
    volatile  
    synchronized  
    final  
    static
 *  Thread基本方法  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMTA1NjI5_size_16_color_FFFFFF_t_70]

多线程编程方式是由 ExecutorService 发起操作的，其实操作的对象，还是基于线程，关于线程/job/task的颗粒度，以及这里ExecutorService中线程池的概念，都是要加强学习的

这里先对 ExecutorService 的几个方法，简介一下  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMTA1NjI5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

## 一、线程基础 Thread ##

参照这里Thread的基本知识介绍。

## 一、基本方法介绍 ##

### 1.1、shutdown() ###

*  不能接受新的submit
 *  并没有任何的interrupt操作，会等待线程池中所有线程（执行中的以及排队的）执行完毕

可以理解为是个标识性质的方法，标识这程序有意愿在此刻终止线程池的后续操作。

### 1.2、shutdownNow() ###

*  会尝试interrupt线程池中正在执行的线程
 *  等待执行的线程也会被取消
 *  但是并不能保证一定能成功的interrupt线程池中的线程。
 *  会返回并未终止的线程列表List

shutdownNow()方法比shutdown()强硬了很多，不仅取消了排队的线程而且确实尝试终止当前正在执行的线程。

### 1.3、awaitTermination(n, TimeUnit) ###

*  该方法返回值为boolean类型
 *  方法的两个参数规定了方法的阻塞时间，在阻塞时间内除非所有线程都执行完毕才会提前返回true
 *  如果到了规定的时间，线程池中的线程并没有全部结束返回false
 *  InterruptedException 这个异常也会导致方法的终止

利用这个阻塞方法的特性，我们可以优雅的关闭线程池中的任务。

Java中在使用Executors线程池时，有时场景需要主线程等各子线程都运行完毕后再执行。这时候就需要用到ExecutorService接口中的awaitTermination方法.

比如应用场景为线程池的有效执行时间为20S，20S之后不管子任务有没有执行完毕，都要关闭线程池。代码如下:

ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(10);
            es.execute(new Thread());//执行子线程任务
            try { 
    		es.shutdown();  
    		if(!es.awaitTermination(20,TimeUnit.SECONDS)){ //20S
    		   System.out.println(" 到达指定时间，还有线程没执行完，不再等待，关闭线程池!");
    		   es.shutdownNow();  
    		}
    	} catch (Throwable e) { 
    		// TODO Auto-generated catch block
    		es.shutdownNow();
    		e.printStackTrace();
    	}

与shutdown()方法结合使用时，尤其要注意的是shutdown()方法必须要在awaitTermination()方法之前调用，该方法才会生效。否则会造成死锁。

### 1.4、submit() ###

重载了三个submit方法，接收入参Runnable,Callable

### 1.5、invokeAll ###

任务的批量提交invokeAll（），两个重载

### 1.6、invokeAny ###

方法invokeAny,invokeAll都具有阻塞性。

invokeAny取得第一个方法的返回值,当第一个任务结束后，会调用interrupt方法中断其它任务。  
invokeAll等线程任务执行完毕后,取得全部任务的结果值。

### 1.7、isTerminated() ###

若关闭后所有任务都已完成，则返回true。注意除非首先调用shutdown或shutdownNow，否则isTerminated永不为true。返回：若关闭后所有任务都已完成，则返回true。

## 二、操作使用 ##

### 2.1、选择合适的线程池 ###

有如下常见的几种线程池的构建，区分场景

newFixedThreadPool ----->  
newWorkStealingPool -----> 使用场景：  
newSingleThreadExecutor -----> 使用场景：  
newCachedThreadPool -----> 使用场景：  
newScheduledThreadPool ----->  
new ThreadPoolExecutor(…) -----> 使用场景：自适应

### 2.2、newFixedThreadPool ###

定义：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  
使用场景：任务量比较固定但耗时长的任务

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

### 2.3、newWorkStealingPool ###

定义：工作窃取线程池，创建一个拥有多个任务队列（以便减少连接数）的线程池  
使用场景：会创建一个含有足够多线程的线程池，来维持相应的并行级别，它会通过工作窃取的方式，使得多核的 CPU 不会闲置，总会有活着的线程让 CPU 去运行。

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

newWorkStealingPool虽是1.8才有的，但 ForkJoinPool 是1.7就有的对象。

### 2.4、newSingleThreadExecutor ###

定义：单线程池，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。  
使用场景：多个任务顺序执行(FIFO,优先级)

public static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor() { 
            return new DelegatedScheduledExecutorService
                (new ScheduledThreadPoolExecutor(1));
        }

装饰者模式

### 2.5、newCachedThreadPool ###

*  定义：缓冲线程池，一个可根据需要创建新线程的线程池，如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中，如果有被使用完但是还没销毁的线程，就复用该线程。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。因此，长时间保持空闲的线程池不会使用任何资源。
 *  使用场景：任务量大但耗时少的任务

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

### 2.6、newScheduledThreadPool ###

定义：调度线程池  
使用场景：定时以及周期性执行任务

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);
        }

### 2.7、ThreadPoolExecutor ###

定义：自定义线程池  
使用场景：自定义线程池，一般不需要

以上默认的几种都是 JDK本身基于自定义线程池ThreadPoolExecutor构造的应对不同场景的线程池，实际使用中，缓冲线程池和定长线程池用的较多（基本应付我们遇到的场景）

## 三、使用 ##

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