Executor（一）ExecutorService 线程池
本篇主要涉及到的是 java.util.concurrent 包中的 ExecutorService。ExecutorService 就是 Java 中对线程池的实现。
一、ExecutorService 介绍
Java API 对 ExecutorService 接口的实现有两个，它们是 Java 线程池具体实现类：
- ThreadPoolExecutor
- ScheduledThreadPoolExecutor
二、ExecutorService 创建
创建一个什么样的 ExecutorService 的实例（即线程池）需要根据具体应用场景而定，不过 Java 给我们提供了一个 Executors 工厂类，它可以帮助我们很方便的创建各种类型 ExecutorService 线程池，Executors 一共可以创建下面这四类线程池：
- newCachedThreadPool 创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。
- newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。
- newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
- newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池，它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)
备注：Executors 只是一个工厂类，它所有的方法返回的都是 ThreadPoolExecutor、ScheduledThreadPoolExecutor 这两个类的实例。
三、ExecutorService 使用
public interface ExecutorService extends Executor {
<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;
void shutdown();
List<Runnable> shutdownNow();
boolean isShutdown();
boolean isTerminated();
boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
}
public interface Executor {
void execute(Runnable command);
}
3.1 execute(Runnable task)
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
executorService.execute(() -> {
System.out.println("Asynchronous task");
});
executorService.shutdown();
这个方法有个问题，就是没有办法获知 task 的执行结果。如果我们想获得 task 的执行结果，我们可以传入一个 Callable 的实例（下面会介绍）。
3.2 submit(Runnable task)
submit(Runnable) 和 execute(Runnable) 区别是前者可以返回一个 Future 对象，通过返回的 Future 对象，我们可以检查提交的任务是否执行完毕，请看下面执行的例子：
Future future = executorService.submit(() -> {
System.out.println("Asynchronous task");
});
future.get(); //returns null if the task has finished correctly.
如果任务执行完成，future.get() 方法会返回一个 null。注意，future.get()方法会产生阻塞。
3.3 submit(Callable task)
submit(Callable) 和 submit(Runnable) 类似，也会返回一个 Future 对象，但是除此之外，submit(Callable) 接收的是一个 Callable 的实现，Callable 接口中的 call() 方法有一个返回值，可以返回任务的执行结果，而 Runnable 接口中的 run() 方法是 void 的，没有返回值。请看下面实例：
Future<?> future = executorService.submit(() -> {
System.out.println("Asynchronous task");
return "binarylei";
});
System.out.println("future.get() = " + future.get());
如果任务执行完成，future.get() 方法会返回 Callable 任务的执行结果。注意，future.get() 方法会产生阻塞。
3.4 invokeAny(Collection tasks)
invokeAny(...) 方法接收的是一个 Callable 的集合，执行这个方法不会返回 Future，但是会返回所有 Callable 任务中其中一个任务的执行结果。这个方法也无法保证返回的是哪个任务的执行结果，反正是其中的某一个。请看下面实例：
Set<Callable<String>> tasks = new HashSet<>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
int num = i;
tasks.add(new Callable<String>() {
@Override
public String call() throws Exception {
return String.valueOf(num);
}
});
}
System.out.println(executorService.invokeAny(tasks));
大家可以尝试执行上面代码，每次执行都会返回一个结果，并且返回的结果是变化的，可能会返回“Task2”也可是“Task1”或者其它。
3.5 invokeAll(Collection tasks)
invokeAll(...) 与 invokeAny(...) 类似也是接收一个 Callable 集合，但是前者执行之后会返回一个 Future 的 List，其中对应着每个 Callable 任务执行后的 Future 对象。情况下面这个实例：
Set<Callable<String>> tasks = new HashSet<>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
int num = i;
tasks.add(new Callable<String>() {
@Override
public String call() throws Exception {
return String.format("Task-%s", num);
}
});
}
List<Future<String>> futures = executorService.invokeAll(tasks);
for (int i = 0; i < futures.size(); i++) {
System.out.println(futures.get(i).get());
}
四、ExecutorService 关闭
当我们使用完成 ExecutorService 之后应该关闭它，否则它里面的线程会一直处于运行状态。
举个例子，如果的应用程序是通过 main() 方法启动的，在这个 main() 退出之后，如果应用程序中的 ExecutorService 没有关闭，这个应用将一直运行。之所以会出现这种情况，是因为 ExecutorService 中运行的线程会阻止 JVM 关闭。
shutdown() ：在调用 shutdown() 方法之后，ExecutorService 不会立即关闭，但是它不再接收新的任务，直到当前所有线程执行完成才会关闭，所有在 shutdown() 执行之前提交的任务都会被执行。
shutdownNow() ：立即关闭 ExecutorService，这个动作将跳过所有正在执行的任务和被提交还没有执行的任务。但是它并不对正在执行的任务做任何保证，有可能它们都会停止，也有可能执行完成。
isShutdown()：当调用 shutdown() 方法后返回为 true。
isTerminated()：当调用 shutdown() 方法后，并且所有提交的任务完成后返回为 true。
awaitTermination(2, TimeUnit.SECONDS)：当调用 shutdown() 方法后，2s 内执行完所有的任务返回 true，超时返回 false。
//1. ExecutorService 不会立即关闭，直到所有线程执行完成才会关闭，所有在shutdown()执行之前提交的任务都会被执行。
executorService.shutdown();
//2. 关闭ExecutorService，并不对正在执行的任务做任何保证，有可能它们都会停止，也有可能执行完成。
//executorService.shutdownNow();
//3. 当调用shutdown()方法后返回为true
System.out.println(executorService.isShutdown());
//4. 当调用shutdown()方法后，并且所有提交的任务完成后返回为true
System.out.println(executorService.isTerminated());
//5. 2s 内执行守任务则返回true，否则超时返回false
System.out.println(executorService.awaitTermination(2, TimeUnit.SECONDS));
//6. 执行完所有任务后退出
/*while (!executorService.isTerminated()) {
System.out.println("正在执行任务");
}*/
System.out.println(executorService.isTerminated());
每天用心记录一点点。内容也许不重要，但习惯很重要！