Java線程池（1）——線程池中的幾個重要類

【內容摘要】

在java中，如果需要進行多線程編程，可以採用java自帶的線程池來實現，線程池對於我們新手來說是一個非常好的選擇，因爲我們可以不用關心線程池中線程是如何調度的，避免在多線程編程過程產生死鎖等問題。在瞭解線程池的使用前，本文首先介紹一下java線程池的內部原理。

【正文】

一、Java線程池中的幾個重要類

1.ThreadPoolExecutor類

ThreadPoolExecutor類是java線程池中最核心的一個類，它提供了四個構造函數如下：

public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService {
    .....
    //構造器1
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue);
    //構造器2
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory);
    //構造器3
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue,RejectedExecutionHandler handler);
    //構造器4
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
        BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler);
    ...
}

由構造函數可知，ThreadPoolExecutor繼承了AbstractExecutorService類，構造器中各個參數的含義如下：
（1）corePoolSize：核心池的大小，在創建了線程池後，默認情況下，線程池中並沒有任何線程，而是等待有任務到來才創建線程去執行任務，除非調用了prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法，從這2個方法的名字就可以看出，是預創建線程的意思，即在沒有任務到來之前就創建corePoolSize個線程或者一個線程。默認情況下，在創建了線程池後，線程池中的線程數爲0，當有任務來之後，就會創建一個線程去執行任務，當線程池中的線程數目達到corePoolSize後，就會把到達的任務放到緩存隊列workQueue當中，後面會詳細介紹該隊列；
（2）maximumPoolSize：線程池最大線程數，它表示在線程池中最多能創建多少個線程；
（3）keepAliveTime：表示線程沒有任務執行時最多保持多久時間會終止。默認情況下，只有當線程池中的線程數大於corePoolSize時，keepAliveTime纔會起作用，直到線程池中的線程數大於corePoolSize，即當線程池中的線程數大於corePoolSize時，如果一個線程空閒的時間達到keepAliveTime，則會終止，直到線程池中的線程數不超過corePoolSize。但是如果調用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，在線程池中的線程數不大於corePoolSize時，keepAliveTime參數也會起作用，直到線程池中的線程數爲0；
（4）unit：參數keepAliveTime的時間單位，取值如：TimeUnit.DAYS、TimeUnit.HOURS等
（5）workQueue：一個阻塞隊列，用來存儲等待執行的任務，阻塞隊列有以下幾種選擇：ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue。線程池的排隊策略與workQueue有關。
（6）threadFactory：線程工廠，主要用來創建線程；
（7）handler：表示當拒絕處理任務時的策略，有以下四種取值：
□ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丟棄任務並拋出RejectedExecutionException異常。
□ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丟棄任務，但是不拋出異常。
□ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丟棄隊列最前面的任務，然後重新嘗試執行任務（重複此過程）
□ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由調用線程處理該任務

2.AbstractExecutorService抽象類

ThreadPoolExecutor類繼承了抽象類AbstractExecutorService，其實現簡略如下：

public abstract class AbstractExecutorService implements ExecutorService {     
    protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Runnable runnable, T value) {};
    protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Callable<T> callable) {};
    public Future<?> submit(Runnable task) {};
    public <T> Future<T> submit(Runnable task, T result) {};
    public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {};
    private <T> T doInvokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,boolean timed, long nanos) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {};
    public <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException, ExecutionException {};
    public <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException,ExecutionException, TimeoutException {};
    public <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException {};
    public <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException {};
}

3.ExecutorService接口

AbstractExecutorService抽象類實現的是ExecutorService接口，在這個接口中，定義瞭如下方法：

public interface ExecutorService extends Executor {

    void shutdown();
    boolean isShutdown();
    boolean isTerminated();
    boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
    <T> Future<T> submit(Callable<T> task);
    <T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
    Future<?> submit(Runnable task);
    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException;
    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,long timeout, TimeUnit unit)throws InterruptedException;
    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException, ExecutionException;
    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException,ExecutionException, TimeoutException;
}

4.Executor接口

Executor是一個頂層接口，在它裏面只聲明瞭一個方法execute(Runnable)，如下：

public interface Executor {
    void execute(Runnable command);
}

從字面意思可以理解，就是用來執行傳進去的任務的；

至此，可以看出Executor、ExecutorService、AbstractExecutorService和ThreadPoolExecutor之間的關係：Executor是一個頂層接口，ExecutorService實現了Executor接口；然後，AbstractExecutorService實現了ExecutorService接口，但並未實現具體內容，最後的具體實現由ThreadPoolExecutor來執行。

【參考文獻】

http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3932921.html