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線程池架構(gòu)圖

線程池的架構(gòu)圖如下：

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1. Executor

它是"執(zhí)行者"接口，它是來執(zhí)行任務的。準確的說，Executor提供了execute()接口來執(zhí)行已提交的 Runnable 任務的對象。Executor存在的目的是提供一種將"任務提交"與"任務如何運行"分離開來的機制。
它只包含一個函數(shù)接口：

void execute(Runnable command)

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2. ExecutorService

ExecutorService繼承于Executor。它是"執(zhí)行者服務"接口，它是為"執(zhí)行者接口Executor"服務而存在的；準確的話，ExecutorService提供了"將任務提交給執(zhí)行者的接口(submit方法)"，"讓執(zhí)行者執(zhí)行任務(invokeAll, invokeAny方法)"的接口等等。

ExecutorService的函數(shù)列表

1 // 請求關(guān)閉、發(fā)生超時或者當前線程中斷，無論哪一個首先發(fā)生之后，都將導致阻塞，直到所有任務完成執(zhí)行。2 boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)3 // 執(zhí)行給定的任務，當所有任務完成時，返回保持任務狀態(tài)和結(jié)果的 Future 列表。4 <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks)5 // 執(zhí)行給定的任務，當所有任務完成或超時期滿時（無論哪個首先發(fā)生），返回保持任務狀態(tài)和結(jié)果的 Future 列表。6 <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit)7 // 執(zhí)行給定的任務，如果某個任務已成功完成（也就是未拋出異常），則返回其結(jié)果。8 <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks)9 // 執(zhí)行給定的任務，如果在給定的超時期滿前某個任務已成功完成（也就是未拋出異常），則返回其結(jié)果。 10 <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit) 11 // 如果此執(zhí)行程序已關(guān)閉，則返回 true。 12 boolean isShutdown() 13 // 如果關(guān)閉后所有任務都已完成，則返回 true。 14 boolean isTerminated() 15 // 啟動一次順序關(guān)閉，執(zhí)行以前提交的任務，但不接受新任務。 16 void shutdown() 17 // 試圖停止所有正在執(zhí)行的活動任務，暫停處理正在等待的任務，并返回等待執(zhí)行的任務列表。 18 List<Runnable> shutdownNow() 19 // 提交一個返回值的任務用于執(zhí)行，返回一個表示任務的未決結(jié)果的 Future。 20 <T> Future<T> submit(Callable<T> task) 21 // 提交一個 Runnable 任務用于執(zhí)行，并返回一個表示該任務的 Future。 22 Future<?> submit(Runnable task) 23 // 提交一個 Runnable 任務用于執(zhí)行，并返回一個表示該任務的 Future。 24 <T> Future<T> submit(Runnable task, T result)

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3. AbstractExecutorService

AbstractExecutorService是一個抽象類，它實現(xiàn)了ExecutorService接口。
AbstractExecutorService存在的目的是為ExecutorService中的函數(shù)接口提供了默認實現(xiàn)。

AbstractExecutorService函數(shù)列表
由于它的函數(shù)列表和ExecutorService一樣，這里就不再重復列舉了。

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4. ThreadPoolExecutor

ThreadPoolExecutor就是大名鼎鼎的"線程池"。它繼承于AbstractExecutorService抽象類。

ThreadPoolExecutor函數(shù)列表

1 // 用給定的初始參數(shù)和默認的線程工廠及被拒絕的執(zhí)行處理程序創(chuàng)建新的 ThreadPoolExecutor。2 ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue)3 // 用給定的初始參數(shù)和默認的線程工廠創(chuàng)建新的 ThreadPoolExecutor。4 ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, RejectedExecutionHandler handler)5 // 用給定的初始參數(shù)和默認被拒絕的執(zhí)行處理程序創(chuàng)建新的 ThreadPoolExecutor。6 ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory)7 // 用給定的初始參數(shù)創(chuàng)建新的 ThreadPoolExecutor。8 ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)9 10 // 基于完成執(zhí)行給定 Runnable 所調(diào)用的方法。 11 protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) 12 // 如果在保持活動時間內(nèi)沒有任務到達，新任務到達時正在替換（如果需要），則設置控制核心線程是超時還是終止的策略。 13 void allowCoreThreadTimeOut(boolean value) 14 // 如果此池允許核心線程超時和終止，如果在 keepAlive 時間內(nèi)沒有任務到達，新任務到達時正在替換（如果需要），則返回 true。 15 boolean allowsCoreThreadTimeOut() 16 // 請求關(guān)閉、發(fā)生超時或者當前線程中斷，無論哪一個首先發(fā)生之后，都將導致阻塞，直到所有任務完成執(zhí)行。 17 boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) 18 // 在執(zhí)行給定線程中的給定 Runnable 之前調(diào)用的方法。 19 protected void beforeExecute(Thread t, Runnable r) 20 // 在將來某個時間執(zhí)行給定任務。 21 void execute(Runnable command) 22 // 當不再引用此執(zhí)行程序時，調(diào)用 shutdown。 23 protected void finalize() 24 // 返回主動執(zhí)行任務的近似線程數(shù)。 25 int getActiveCount() 26 // 返回已完成執(zhí)行的近似任務總數(shù)。 27 long getCompletedTaskCount() 28 // 返回核心線程數(shù)。 29 int getCorePoolSize() 30 // 返回線程保持活動的時間，該時間就是超過核心池大小的線程可以在終止前保持空閑的時間值。 31 long getKeepAliveTime(TimeUnit unit) 32 // 返回曾經(jīng)同時位于池中的最大線程數(shù)。 33 int getLargestPoolSize() 34 // 返回允許的最大線程數(shù)。 35 int getMaximumPoolSize() 36 // 返回池中的當前線程數(shù)。 37 int getPoolSize() 38 // 返回此執(zhí)行程序使用的任務隊列。 39 BlockingQueue<Runnable> getQueue() 40 // 返回用于未執(zhí)行任務的當前處理程序。 41 RejectedExecutionHandler getRejectedExecutionHandler() 42 // 返回曾計劃執(zhí)行的近似任務總數(shù)。 43 long getTaskCount() 44 // 返回用于創(chuàng)建新線程的線程工廠。 45 ThreadFactory getThreadFactory() 46 // 如果此執(zhí)行程序已關(guān)閉，則返回 true。 47 boolean isShutdown() 48 // 如果關(guān)閉后所有任務都已完成，則返回 true。 49 boolean isTerminated() 50 // 如果此執(zhí)行程序處于在 shutdown 或 shutdownNow 之后正在終止但尚未完全終止的過程中，則返回 true。 51 boolean isTerminating() 52 // 啟動所有核心線程，使其處于等待工作的空閑狀態(tài)。 53 int prestartAllCoreThreads() 54 // 啟動核心線程，使其處于等待工作的空閑狀態(tài)。 55 boolean prestartCoreThread() 56 // 嘗試從工作隊列移除所有已取消的 Future 任務。 57 void purge() 58 // 從執(zhí)行程序的內(nèi)部隊列中移除此任務（如果存在），從而如果尚未開始，則其不再運行。 59 boolean remove(Runnable task) 60 // 設置核心線程數(shù)。 61 void setCorePoolSize(int corePoolSize) 62 // 設置線程在終止前可以保持空閑的時間限制。 63 void setKeepAliveTime(long time, TimeUnit unit) 64 // 設置允許的最大線程數(shù)。 65 void setMaximumPoolSize(int maximumPoolSize) 66 // 設置用于未執(zhí)行任務的新處理程序。 67 void setRejectedExecutionHandler(RejectedExecutionHandler handler) 68 // 設置用于創(chuàng)建新線程的線程工廠。 69 void setThreadFactory(ThreadFactory threadFactory) 70 // 按過去執(zhí)行已提交任務的順序發(fā)起一個有序的關(guān)閉，但是不接受新任務。 71 void shutdown() 72 // 嘗試停止所有的活動執(zhí)行任務、暫停等待任務的處理，并返回等待執(zhí)行的任務列表。 73 List<Runnable> shutdownNow() 74 // 當 Executor 已經(jīng)終止時調(diào)用的方法。 75 protected void terminated()

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5. ScheduledExecutorService

ScheduledExecutorService是一個接口，它繼承于于ExecutorService。它相當于提供了"延時"和"周期執(zhí)行"功能的ExecutorService。
ScheduledExecutorService提供了相應的函數(shù)接口，可以安排任務在給定的延遲后執(zhí)行，也可以讓任務周期的執(zhí)行。

ScheduledExecutorService函數(shù)列表

1 // 創(chuàng)建并執(zhí)行在給定延遲后啟用的 ScheduledFuture。 2 <V> ScheduledFuture<V> schedule(Callable<V> callable, long delay, TimeUnit unit) 3 // 創(chuàng)建并執(zhí)行在給定延遲后啟用的一次性操作。 4 ScheduledFuture<?> schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit) 5 // 創(chuàng)建并執(zhí)行一個在給定初始延遲后首次啟用的定期操作，后續(xù)操作具有給定的周期；也就是將在 initialDelay 后開始執(zhí)行，然后在 initialDelay+period 后執(zhí)行，接著在 initialDelay + 2 * period 后執(zhí)行，依此類推。 6 ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit) 7 // 創(chuàng)建并執(zhí)行一個在給定初始延遲后首次啟用的定期操作，隨后，在每一次執(zhí)行終止和下一次執(zhí)行開始之間都存在給定的延遲。 8 ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit)

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6. ScheduledThreadPoolExecutor

ScheduledThreadPoolExecutor繼承于ThreadPoolExecutor，并且實現(xiàn)了ScheduledExecutorService接口。它相當于提供了"延時"和"周期執(zhí)行"功能的ScheduledExecutorService。
ScheduledThreadPoolExecutor類似于Timer，但是在高并發(fā)程序中，ScheduledThreadPoolExecutor的性能要優(yōu)于Timer。

ScheduledThreadPoolExecutor函數(shù)列表

1 // 使用給定核心池大小創(chuàng)建一個新 ScheduledThreadPoolExecutor。2 ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize)3 // 使用給定初始參數(shù)創(chuàng)建一個新 ScheduledThreadPoolExecutor。4 ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize, RejectedExecutionHandler handler)5 // 使用給定的初始參數(shù)創(chuàng)建一個新 ScheduledThreadPoolExecutor。6 ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory)7 // 使用給定初始參數(shù)創(chuàng)建一個新 ScheduledThreadPoolExecutor。8 ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)9 10 // 修改或替換用于執(zhí)行 callable 的任務。 11 protected <V> RunnableScheduledFuture<V> decorateTask(Callable<V> callable, RunnableScheduledFuture<V> task) 12 // 修改或替換用于執(zhí)行 runnable 的任務。 13 protected <V> RunnableScheduledFuture<V> decorateTask(Runnable runnable, RunnableScheduledFuture<V> task) 14 // 使用所要求的零延遲執(zhí)行命令。 15 void execute(Runnable command) 16 // 獲取有關(guān)在此執(zhí)行程序已 shutdown 的情況下、是否繼續(xù)執(zhí)行現(xiàn)有定期任務的策略。 17 boolean getContinueExistingPeriodicTasksAfterShutdownPolicy() 18 // 獲取有關(guān)在此執(zhí)行程序已 shutdown 的情況下是否繼續(xù)執(zhí)行現(xiàn)有延遲任務的策略。 19 boolean getExecuteExistingDelayedTasksAfterShutdownPolicy() 20 // 返回此執(zhí)行程序使用的任務隊列。 21 BlockingQueue<Runnable> getQueue() 22 // 從執(zhí)行程序的內(nèi)部隊列中移除此任務（如果存在），從而如果尚未開始，則其不再運行。 23 boolean remove(Runnable task) 24 // 創(chuàng)建并執(zhí)行在給定延遲后啟用的 ScheduledFuture。 25 <V> ScheduledFuture<V> schedule(Callable<V> callable, long delay, TimeUnit unit) 26 // 創(chuàng)建并執(zhí)行在給定延遲后啟用的一次性操作。 27 ScheduledFuture<?> schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit) 28 // 創(chuàng)建并執(zhí)行一個在給定初始延遲后首次啟用的定期操作，后續(xù)操作具有給定的周期；也就是將在 initialDelay 后開始執(zhí)行，然后在 initialDelay+period 后執(zhí)行，接著在 initialDelay + 2 * period 后執(zhí)行，依此類推。 29 ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit) 30 // 創(chuàng)建并執(zhí)行一個在給定初始延遲后首次啟用的定期操作，隨后，在每一次執(zhí)行終止和下一次執(zhí)行開始之間都存在給定的延遲。 31 ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit) 32 // 設置有關(guān)在此執(zhí)行程序已 shutdown 的情況下是否繼續(xù)執(zhí)行現(xiàn)有定期任務的策略。 33 void setContinueExistingPeriodicTasksAfterShutdownPolicy(boolean value) 34 // 設置有關(guān)在此執(zhí)行程序已 shutdown 的情況下是否繼續(xù)執(zhí)行現(xiàn)有延遲任務的策略。 35 void setExecuteExistingDelayedTasksAfterShutdownPolicy(boolean value) 36 // 在以前已提交任務的執(zhí)行中發(fā)起一個有序的關(guān)閉，但是不接受新任務。 37 void shutdown() 38 // 嘗試停止所有正在執(zhí)行的任務、暫停等待任務的處理，并返回等待執(zhí)行的任務列表。 39 List<Runnable> shutdownNow() 40 // 提交一個返回值的任務用于執(zhí)行，返回一個表示任務的未決結(jié)果的 Future。 41 <T> Future<T> submit(Callable<T> task) 42 // 提交一個 Runnable 任務用于執(zhí)行，并返回一個表示該任務的 Future。 43 Future<?> submit(Runnable task) 44 // 提交一個 Runnable 任務用于執(zhí)行，并返回一個表示該任務的 Future。 45 <T> Future<T> submit(Runnable task, T result)

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7. Executors

Executors是個靜態(tài)工廠類。它通過靜態(tài)工廠方法返回ExecutorService、ScheduledExecutorService、ThreadFactory 和 Callable 等類的對象。

Executors函數(shù)列表

1 // 返回 Callable 對象，調(diào)用它時可運行給定特權(quán)的操作并返回其結(jié)果。2 static Callable<Object> callable(PrivilegedAction<?> action)3 // 返回 Callable 對象，調(diào)用它時可運行給定特權(quán)的異常操作并返回其結(jié)果。4 static Callable<Object> callable(PrivilegedExceptionAction<?> action)5 // 返回 Callable 對象，調(diào)用它時可運行給定的任務并返回 null。6 static Callable<Object> callable(Runnable task)7 // 返回 Callable 對象，調(diào)用它時可運行給定的任務并返回給定的結(jié)果。8 static <T> Callable<T> callable(Runnable task, T result)9 // 返回用于創(chuàng)建新線程的默認線程工廠。 10 static ThreadFactory defaultThreadFactory() 11 // 創(chuàng)建一個可根據(jù)需要創(chuàng)建新線程的線程池，但是在以前構(gòu)造的線程可用時將重用它們。 12 static ExecutorService newCachedThreadPool() 13 // 創(chuàng)建一個可根據(jù)需要創(chuàng)建新線程的線程池，但是在以前構(gòu)造的線程可用時將重用它們，并在需要時使用提供的 ThreadFactory 創(chuàng)建新線程。 14 static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory) 15 // 創(chuàng)建一個可重用固定線程數(shù)的線程池，以共享的無界隊列方式來運行這些線程。 16 static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) 17 // 創(chuàng)建一個可重用固定線程數(shù)的線程池，以共享的無界隊列方式來運行這些線程，在需要時使用提供的 ThreadFactory 創(chuàng)建新線程。 18 static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) 19 // 創(chuàng)建一個線程池，它可安排在給定延遲后運行命令或者定期地執(zhí)行。 20 static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 21 // 創(chuàng)建一個線程池，它可安排在給定延遲后運行命令或者定期地執(zhí)行。 22 static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory) 23 // 創(chuàng)建一個使用單個 worker 線程的 Executor，以無界隊列方式來運行該線程。 24 static ExecutorService newSingleThreadExecutor() 25 // 創(chuàng)建一個使用單個 worker 線程的 Executor，以無界隊列方式來運行該線程，并在需要時使用提供的 ThreadFactory 創(chuàng)建新線程。 26 static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory) 27 // 創(chuàng)建一個單線程執(zhí)行程序，它可安排在給定延遲后運行命令或者定期地執(zhí)行。 28 static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor() 29 // 創(chuàng)建一個單線程執(zhí)行程序，它可安排在給定延遲后運行命令或者定期地執(zhí)行。 30 static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor(ThreadFactory threadFactory) 31 // 返回 Callable 對象，調(diào)用它時可在當前的訪問控制上下文中執(zhí)行給定的 callable 對象。 32 static <T> Callable<T> privilegedCallable(Callable<T> callable) 33 // 返回 Callable 對象，調(diào)用它時可在當前的訪問控制上下文中，使用當前上下文類加載器作為上下文類加載器來執(zhí)行給定的 callable 對象。 34 static <T> Callable<T> privilegedCallableUsingCurrentClassLoader(Callable<T> callable) 35 // 返回用于創(chuàng)建新線程的線程工廠，這些新線程與當前線程具有相同的權(quán)限。 36 static ThreadFactory privilegedThreadFactory() 37 // 返回一個將所有已定義的 ExecutorService 方法委托給指定執(zhí)行程序的對象，但是使用強制轉(zhuǎn)換可能無法訪問其他方法。 38 static ExecutorService unconfigurableExecutorService(ExecutorService executor) 39 // 返回一個將所有已定義的 ExecutorService 方法委托給指定執(zhí)行程序的對象，但是使用強制轉(zhuǎn)換可能無法訪問其他方法。 40 static ScheduledExecutorService unconfigurableScheduledExecutorService(ScheduledExecutorService executor)

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線程池示例

下面通過示例來對線程池的使用做簡單演示。

1 import java.util.concurrent.Executors;2 import java.util.concurrent.ExecutorService;3 4 public class ThreadPoolDemo1 {5 6 public static void main(String[] args) {7 // 創(chuàng)建一個可重用固定線程數(shù)的線程池8 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);9 // 創(chuàng)建實現(xiàn)了Runnable接口對象，Thread對象當然也實現(xiàn)了Runnable接口 10 Thread ta = new MyThread(); 11 Thread tb = new MyThread(); 12 Thread tc = new MyThread(); 13 Thread td = new MyThread(); 14 Thread te = new MyThread(); 15 // 將線程放入池中進行執(zhí)行 16 pool.execute(ta); 17 pool.execute(tb); 18 pool.execute(tc); 19 pool.execute(td); 20 pool.execute(te); 21 // 關(guān)閉線程池 22 pool.shutdown(); 23 } 24 } 25 26 class MyThread extends Thread { 27 28 @Override 29 public void run() { 30 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " is running."); 31 } 32 }

運行結(jié)果：

pool-1-thread-1 is running. pool-1-thread-2 is running. pool-1-thread-1 is running. pool-1-thread-2 is running. pool-1-thread-1 is running.

結(jié)果說明：
主線程中創(chuàng)建了線程池pool，線程池的容量是2。即，線程池中最多能同時運行2個線程。
緊接著，將ta,tb,tc,td,te這3個線程添加到線程池中運行。
最后，通過shutdown()關(guān)閉線程池。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java并发包--线程池框架的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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