29-异步任务提交执行架构

异步任务提交执行架构
1. 类关系图

1. 示例：线程池提交Runnable任务

1. 示例：线程池提交Callable任务

1. Executor 线程提交接口

Executor(Runnable c)：将Runnable任务提交到线程池中

1. ExecutorService 线程池接口
  1. 提交异步任务方法：
execute(Runnable c)： 向线程池中提交任务。
Future<?> submit(Runnable task) <T> Future<T> submit(Callable<T> task)

向线程池中提交任务。区别在于Runnable在执行完毕后没有结果，Callable执行完毕后有一个结果。相同点在于都返回一个Future对象（可以阻塞线程直到运行完毕，也可以取消任务执行，也能够检测任务是否被取消或者是否执行完毕）。

1. 1. execute() submit()的区别

Executor()的入参可以为Runnable以及Callable对象，同时又返回值；

当外部需要对线程抛出的异常进行捕获处理时，使用submit()方式提交，客通过Future.get()捕获。

1. ScheduledExecutorService 定时调度接口

和Timer/TimerTask类似，用于解决重复执行的任务

1. ThreadPoolExecutor 线程池类
  1. 构造方法1

keepAliveTime：当线程数大于core数，那么超过该时间的线程将会被终结。

workQueue若线程池已经被占满，则该队列用于存放无法再放入线程池中的Runnable。

1. 1. 构造方法2

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue, RejectedExecutionHandler handler)

其中handler表示线程池对拒绝任务的处理策略。

1. 1. 使用注意事项

若线程池中的线程数量小于corePoolSize，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要创建新的线程来处理被添加的任务。

若线程池中的线程数量等于corePoolSize且缓冲队列workQueue未满，则任务被放入缓冲队列。

若线程池中线程的数量大于corePoolSize且缓冲队列workQueue满，且线程池中的数量小于maximumPoolSize，则建新的线程来处理被添加的任务。

若线程池中线程的数量大于corePoolSize且缓冲队列workQueue满，且线程池中的数量等于maximumPoolSize，那么通过handler所指定的策略来处理此任务。

当线程池中的线程数量大于corePoolSize时，如果某线程空闲时间超过keepAliveTime，线程将被终止。

1. Executors 工厂

提供静态方法，用于创建ExecutorService线程池，其实质调用的是ThreadPoolExecutor的构造器。

1. 1. 单线程的线程池newSingleThreadExecutor(...)

这个线程池只有一个线程在工作，在线程处理完一个任务后接着处理下一个任务，若该线程出现异常，将会有一个新的线程来替代。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

1. 1. 创建固定大小的线程池 newFixedThreadPool(...)

每次提交一个任务就创建一个线程，直到线程达到线程池的最大大小，达到最大值就会保持不变，如果某个线程因为执行异常而结束，那么线程池会补充一个新线程。

1. 1. 可根据需要创建新线程的线程池 newCachedThreadPool(...)

当线程池大小超过了需要处理任务需要的线程时，会自动回收空闲线程（60秒）。当任务增加时，会自动的添加新的线程来处理，线程池的大小取决于jvm能创建的最大线程的大小。容易导致内存不足。

1. 1. 大小不限的定时调度的线程池 newScheduledThreadPool(...)

创建一个线程池，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。

1. 1. 单线程的定时调度的线程池newSingleThreadScheduledExecutor()

创建一个使用单个 worker 线程的 Executor，以无界队列方式来运行该线程，并在需要时使用提供的 ThreadFactory 创建新线程。

1. 线程池的生命周期
  1. 启动线程池

线程池被构造完成之后，进入可运行状态；在接到任务后，进入运行状态。

1. 1. 关闭线程池
    1. shutdown()：平缓的关闭线程池。

线程池停止接受新的任务，同时等待已经提交的任务执行完毕，包括那些进入队列还没有开始的任务。shutdown()方法执行过程中，线程池处于SHUTDOWN状态。

1. 1. 1. shutdownNow()：立即关闭线程池。

线程池停止接受新的任务，取消所有执行的任务和已经进入队列但是还没有执行的任务。

shutdownNow()方法执行过程中，线程池处于STOP状态。

shutdownNow方法本质是调用Thread.interrupt()方法（让线程处于interrupted状态，并不会让线程真正的停止）。线程中必须要有处理interrupt事件的机制才能停止线程。

1. 1. 线程池结束TERMINATED

即shutdown()或者shutdownNow()执行完毕，线程池就结束了（terminated）。

isTerminating() 如果关闭后所有任务都已完成，则返回 true。

isShutdown() 如果此执行程序已关闭，则返回 true。

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