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标题: Executors的问题 [打印本页]

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作者: 为你而去    时间: 2014-4-8 00:15
标题: Executors的问题
张老师讲解的两个7K面试题中都用到了开启多线程的Executors类，
有人可以对这个类做个详细总结吗，常用方法介绍下

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作者: zhangbingyuan    时间: 2014-4-8 10:24
一、概述
位于java.util.concurrent包下。

此包中所定义的 Executor、ExecutorService、ScheduledExecutorService、ThreadFactory 和Callable 类的工厂和实用方法。此类支持以下各种方法：

创建并返回设置有常用配置字符串的 ExecutorService 的方法。
创建并返回设置有常用配置字符串的 ScheduledExecutorService 的方法。
创建并返回“包装的”ExecutorService 方法，它通过使特定于实现的方法不可访问来禁用重新配置。
创建并返回 ThreadFactory 的方法，它可将新创建的线程设置为已知的状态。
创建并返回非闭包形式的 Callable 的方法，这样可将其用于需要 Callable 的执行方法中。
二、方法详细
1、public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)   创建一个可重用固定线程数的线程池，以共享的无界队列方式来运行这些线程。

在任意点，在大多数 nThreads 线程会处于处理任务的活动状态。如果在所有线程处于活动状态时提交附加任务，则在有可用线程之前，附加任务将在队列中等待。如果在关闭前的执行期间由于失败而导致任何线程终止，那么一个新线程将代替它执行后续的任务（如果需要）。在某个线程被显式地关闭之前，池中的线程将一直存在。

参数：nThreads - 池中的线程数

返回：新创建的线程池

抛出：IllegalArgumentException - 如果 nThreads <= 0



2、public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory)   创建一个可重用固定线程数的线程池，以共享的无界队列方式来运行这些线程，在需要时使用提供的 ThreadFactory 创建新线程。

在任意点，在大多数 nThreads 线程会处于处理任务的活动状态。如果在所有线程处于活动状态时提交附加任务，则在有可用线程之前，附加任务将在队列中等待。如果在关闭前的执行期间由于失败而导致任何线程终止，那么一个新线程将代替它执行后续的任务（如果需要）。在某个线程被显式地关闭之前，池中的线程将一直存在。

参数：nThreads - 池中的线程数
      threadFactory - 创建新线程时使用的工厂
返回：新创建的线程池
抛出：NullPointerException - 如果 threadFactory 为 null
IllegalArgumentException - 如果 nThreads <= 0


3、public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()   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。

（注意，如果因为在关闭前的执行期间出现失败而终止了此单个线程，那么如果需要，一个新线程将代替它执行后续的任务）。可保证顺序地执行各个任务，并且在任意给定的时间不会有多个线程是活动的。与其他等效的newFixedThreadPool(1) 不同，可保证无需重新配置此方法所返回的执行程序即可使用其他的线程。

返回：新创建的单线程 Executor



4、public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory)  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。

与其他等效的 newFixedThreadPool(1, threadFactory) 不同，可保证无需重新配置此方法所返回的执行程序即可使用其他的线程。

参数：threadFactory - 创建新线程时使用的工厂
返回：新创建的单线程 Executor
抛出：NullPointerException - 如果 threadFactory 为 null


5、public static ExecutorService newCachedThreadPool()   创建一个可根据需要创建新线程的线程池，但是在以前构造的线程可用时将重用它们。

对于执行很多短期异步任务的程序而言，这些线程池通常可提高程序性能。调用 execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。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。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。注意，可以使用ThreadPoolExecutor 构造方法创建具有类似属性但细节不同（例如超时参数）的线程池。

返回：新创建的线程池



6、public static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory)

创建一个可根据需要创建新线程的线程池，但是在以前构造的线程可用时将重用它们，并在需要时使用提供的 ThreadFactory 创建新线程。

参数：threadFactory - 创建新线程时使用的工厂

返回：新创建的线程池

抛出：NullPointerException - 如果 threadFactory 为 null



7、public static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor()   创建一个单线程执行程序，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。

（注意，如果因为在关闭前的执行期间出现失败而终止了此单个线程，那么如果需要，一个新线程会代替它执行后续的任务）。可保证顺序地执行各个任务，并且在任意给定的时间不会有多个线程是活动的。与其他等效的newScheduledThreadPool(1) 不同，可保证无需重新配置此方法所返回的执行程序即可使用其他的线程。

返回：新创建的安排执行程序



8、public static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor(ThreadFactory threadFactory)

创建一个单线程执行程序，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。

（注意，如果因为在关闭前的执行期间出现失败而终止了此单个线程，那么如果需要，一个新线程会代替它执行后续的任务）。可保证顺序地执行各个任务，并且在任意给定的时间不会有多个线程是活动的。与其他等效的newScheduledThreadPool(1, threadFactory) 不同，可保证无需重新配置此方法所返回的执行程序即可使用其他的线程。

参数：threadFactory - 创建新线程时使用的工厂

返回：新创建的安排执行程序
抛出：NullPointerException - 如果 threadFactory 为 null

9、public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)   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。

参数：corePoolSize - 池中所保存的线程数，即使线程是空闲的也包括在内。
返回：新创建的安排线程池
抛出：NullPointerException - 如果 threadFactory 为 null


10、public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory)

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。

参数：corePoolSize - 池中所保存的线程数，即使线程是空闲的也包括在内

             threadFactory - 执行程序创建新线程时使用的工厂

返回：新创建的安排线程池

抛出：IllegalArgumentException - 如果 corePoolSize < 0

             NullPointerException - 如果 threadFactory 为 null



11、public static ExecutorService unconfigurableExecutorService(ExecutorService executor)

返回一个将所有已定义的 ExecutorService 方法委托给指定执行程序的对象，但是使用强制转换可能无法访问其他方法。这提供了一种可安全地“冻结”配置并且不允许调整给定具体实现的方法。

参数：executor - 底层实现

返回：一个 ExecutorService 实例

抛出：NullPointerException - 如果 executor 为 null



12、public static ScheduledExecutorService unconfigurableScheduledExecutorService(ScheduledExecutorService executor)

返回一个将所有已定义的 ExecutorService 方法委托给指定执行程序的对象，但是使用强制转换可能无法访问其他方法。这提供了一种可安全地“冻结”配置并且不允许调整给定具体实现的方法。

参数：executor - 底层实现
返回：一个 ScheduledExecutorService 实例
抛出：NullPointerException - 如果 executor 为 null


13、public static ThreadFactory defaultThreadFactory()   返回用于创建新线程的默认线程工厂。

此工厂创建同一 ThreadGroup 中 Executor 使用的所有新线程。如果有 SecurityManager，则它使用System.getSecurityManager() 组来调用此 defaultThreadFactory 方法，其他情况则使用线程组。每个新线程都作为非守护程序而创建，并且具有设置为Thread.NORM_PRIORITY 中较小者的优先级以及线程组中允许的最大优先级。新线程具有可通过 pool-N-thread-M 的Thread.getName() 来访问的名称，其中 N 是此工厂的序列号，M 是此工厂所创建线程的序列号。

返回：线程工厂

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作者: zhangbingyuan    时间: 2014-4-8 10:25
详见http://blog.csdn.net/u010142437/article/details/22759163  希望对你有帮助

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作者: Engle    时间: 2014-4-8 10:41
Sun在Java5中，对Java线程的类库做了大量的扩展，其中线程池就是Java5的新特征之一，除了线程池之外，还有很多多线程相关的内容，为多线程的编程带来了极大便利。为了编写高效稳定可靠的多线程程序，线程部分的新增内容显得尤为重要。

　　有关Java5线程新特征的内容全部在java.util.concurrent下面，里面包含数目众多的接口和类，熟悉这部分API特征是一项艰难的学习过程。目前有关这方面的资料和书籍都少之又少，大所属介绍线程方面书籍还停留在java5之前的知识层面上。

　　当然新特征对做多线程程序没有必须的关系，在java5之前通用可以写出很优秀的多线程程序。只是代价不一样而已。

　　线程池的基本思想还是一种对象池的思想，开辟一块内存空间，里面存放了众多(未死亡)的线程，池中线程执行调度由池管理器来处理。当有线程任务时，从池中取一个，执行完成后线程对象归池，这样可以避免反复创建线程对象所带来的性能开销，节省了系统的资源。

　　在Java5之前，要实现一个线程池是相当有难度的，现在Java5为我们做好了一切，我们只需要按照提供的API来使用，即可享受线程池带来的极大便利。

　　Java5的线程池分好多种：具体的可以分为两类，固定尺寸的线程池、可变尺寸连接池。

　　在使用线程池之前，必须知道如何去创建一个线程池，在Java5中，需要了解的是java.util.concurrent.Executors类的API，这个类提供大量创建连接池的静态方法，是必须掌握的。
一、固定大小的线程池，newFixedThreadPool：
[java] view plaincopy
package app.executors;  
  
import java.util.concurrent.Executors;  
import java.util.concurrent.ExecutorService;  
  
/**
* Java线程：线程池
*  
*/  
public class Test {  
    public static void main(String[] args) {  
        // 创建一个可重用固定线程数的线程池  
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);  
        // 创建线程  
        Thread t1 = new MyThread();  
        Thread t2 = new MyThread();  
        Thread t3 = new MyThread();  
        Thread t4 = new MyThread();  
        Thread t5 = new MyThread();  
        // 将线程放入池中进行执行  
        pool.execute(t1);  
        pool.execute(t2);  
        pool.execute(t3);  
        pool.execute(t4);  
        pool.execute(t5);  
        // 关闭线程池  
        pool.shutdown();  
    }  
}  
  
class MyThread extends Thread {  
    @Override  
    public void run() {  
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行。。。");  
    }  
}  

输出结果：
[html] view plaincopy
pool-1-thread-1正在执行。。。  
pool-1-thread-3正在执行。。。  
pool-1-thread-4正在执行。。。  
pool-1-thread-2正在执行。。。  
pool-1-thread-5正在执行。。。  

改变ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5)中的参数：ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2)，输出结果是：
[html] view plaincopy
pool-1-thread-1正在执行。。。  
pool-1-thread-1正在执行。。。  
pool-1-thread-2正在执行。。。  
pool-1-thread-1正在执行。。。  
pool-1-thread-2正在执行。。。  

从以上结果可以看出，newFixedThreadPool的参数指定了可以运行的线程的最大数目，超过这个数目的线程加进去以后，不会运行。其次，加入线程池的线程属于托管状态，线程的运行不受加入顺序的影响。

二、单任务线程池，newSingleThreadExecutor：
仅仅是把上述代码中的ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2)改为ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
输出结果：
[html] view plaincopy
pool-1-thread-1正在执行。。。  
pool-1-thread-1正在执行。。。  
pool-1-thread-1正在执行。。。  
pool-1-thread-1正在执行。。。  
pool-1-thread-1正在执行。。。  
可以看出，每次调用execute方法，其实最后都是调用了thread-1的run方法。

三、可变尺寸的线程池，newCachedThreadPool：
与上面的类似，只是改动下pool的创建方式：ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();

输出：
[html] view plaincopy
pool-1-thread-1正在执行。。。  
pool-1-thread-2正在执行。。。  
pool-1-thread-4正在执行。。。  
pool-1-thread-3正在执行。。。  
pool-1-thread-5正在执行。。。  

这种方式的特点是：可根据需要创建新线程的线程池，但是在以前构造的线程可用时将重用它们。
四、延迟连接池，newScheduledThreadPool：
[java] view plaincopy
package app.executors;  
  
import java.util.concurrent.Executors;  
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  
import java.util.concurrent.TimeUnit;  
  
/**
* Java线程：线程池
*  
*/  
public class Test {  
    public static void main(String[] args) {  
        // 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。  
        ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(2);  
        // 创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口  
        Thread t1 = new MyThread();  
        Thread t2 = new MyThread();  
        Thread t3 = new MyThread();  
        // 将线程放入池中进行执行  
        pool.execute(t1);  
        // 使用延迟执行风格的方法  
        pool.schedule(t2, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);  
        pool.schedule(t3, 10, TimeUnit.MILLISECONDS);  
  
        // 关闭线程池  
        pool.shutdown();  
    }  
}  
  
class MyThread extends Thread {  
    @Override  
    public void run() {  
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行。。。");  
    }  
}  

读者可以尝试改变Executors.newScheduledThreadPool(2)的参数来得到更多的体验，当然，让
[java] view plaincopy
@Override  
public void run() {  
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行。。。");  
}

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