ExecutorService

桃扇骨 2022-03-22 01:49 112阅读 0赞

ExecutorService  
java.util.concurrent  
接口 ExecutorService  
所有超级接口：  
    Executor  
所有已知子接口：  
    ScheduledExecutorService  
所有已知实现类：  
    AbstractExecutorService, ScheduledThreadPoolExecutor, ThreadPoolExecutor  
ExecutorService提供了管理终止的方法，以及可为跟踪一个或多个异步任务执行状况而生成 Future 的方法。  
可以关闭 ExecutorService，这将导致其拒绝新任务。提供两个方法来关闭 ExecutorService。  
shutdown()方法在终止前允许执行以前提交的任务，而 shutdownNow() 方法阻止等待任务的启动并试图停止当前正在执行的任务。在终止后，执行程序没有任务在执行，也没有任务在等待执行，并且无法提交新任务。应该关闭未使用的 ExecutorService以允许回收其资源。  
通过创建并返回一个可用于取消执行和/或等待完成的 Future，方法submit扩展了基本方法 Executor.execute(java.lang.Runnable)。  
方法 invokeAny 和 invokeAll 是批量执行的最常用形式，它们执行任务 collection，然后等待至少一个，  
或全部任务完成（可使用 ExecutorCompletionService类来编写这些方法的自定义变体）。  
Executors类为创建ExecutorService提供了便捷的工厂方法。  
注意1:它只有一个直接实现类ThreadPoolExecutor和间接实现类ScheduledThreadPoolExecutor。  
关于ThreadPoolExecutor的更多内容请参考《 **[ThreadPoolExecutor][]**》  
关于ScheduledThreadPoolExecutor的更多内容请参考《 **[ScheduledThreadPoolExecutor][]**》  
用法示例  
下面给出了一个网络服务的简单结构，这里线程池中的线程作为传入的请求。它使用了预先配置的 Executors.newFixedThreadPool(int) 工厂方法：

class NetworkService implements Runnable {
        
       private final ServerSocket serverSocket;
       private final ExecutorService pool;
    
       public NetworkService(int port, int poolSize)
           throws IOException {
        
         serverSocket = new ServerSocket(port);
         pool = Executors.newFixedThreadPool(poolSize);
       }
    
       public void run() {
         // run the service
         try {
        
           for (;;) {
        
             pool.execute(new Handler(serverSocket.accept()));
           }
         } catch (IOException ex) {
        
           pool.shutdown();
         }
       }
     }
    
     class Handler implements Runnable {
        
       private final Socket socket;
       Handler(Socket socket) {
         this.socket = socket; }
       public void run() {
        
         // read and service request on socket
       }
     }

下列方法分两个阶段关闭 ExecutorService。第一阶段 调用 shutdown 拒绝传入任务，然后等60秒后，任务还没执行完成，就调用 shutdownNow（如有必要）取消所有遗留的任务：

void shutdownAndAwaitTermination(ExecutorService pool) {
         
       pool.shutdown(); // Disable new tasks from being submitted
       try {
         
         // Wait a while for existing tasks to terminate
         if (!pool.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {
         
           pool.shutdownNow(); // Cancel currently executing tasks
           // Wait a while for tasks to respond to being cancelled
           if (!pool.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS))
               System.err.println("Pool did not terminate");
         }
       } catch (InterruptedException ie) {
         
         // (Re-)Cancel if current thread also interrupted
         pool.shutdownNow();
         // Preserve interrupt status
         Thread.currentThread().interrupt();
       }
     }

内存一致性效果：线程中向 ExecutorService 提交 Runnable 或 Callable 任务之前的操作 happen-before 由该任务所提取的所有操作，  
 后者依次 happen-before 通过 Future.get() 获取的结果。  
  主要函数：  
  void  shutdown()  
    启动一个关闭命令，不再接受新任务，当所有已提交任务执行完后，就关闭。如果已经关闭，则调用没有其他作用。  
    抛出：  
        SecurityException - 如果安全管理器存在并且关闭，此 ExecutorService 可能操作某些不允许调用者修改的线程（因为它没有保持 RuntimePermission("modifyThread")），或者安全管理器的 checkAccess 方法拒绝访问。  
List<Runnable>  shutdownNow()  
    试图停止所有正在执行的活动任务，暂停处理正在等待的任务，并返回等待执行的任务列表。  
    无法保证能够停止正在处理的活动执行任务，但是会尽力尝试。例如，通过 Thread.interrupt() 来取消典型的实现，所以任何任务无法响应中断都可能永远无法终止。  
    返回：  
        从未开始执行的任务的列表   
    抛出：  
        SecurityException - 如果安全管理器存在并且关闭，  
        此 ExecutorService 可能操作某些不允许调用者修改的线程（因为它没有保持 RuntimePermission("modifyThread")），  
        或者安全管理器的 checkAccess 方法拒绝访问。  
注意1: 它会返回等待执行的任务列表。  
注意2: 法保证能够停止正在处理的活动执行任务，但是会尽力尝试。例如，通过 Thread.interrupt() 来取消，  
所以任何任务无法响应中断都可能永远无法终止。  
boolean  isShutdown()  
    如果此执行程序已关闭，则返回 true。  
    返回：  
        如果此执行程序已关闭，则返回 true  
boolean   isTerminated()  
    如果关闭后所有任务都已完成，则返回 true。注意，除非首先调用 shutdown 或 shutdownNow，否则 isTerminated 永不为 true。  
    返回：  
        如果关闭后所有任务都已完成，则返回 true  
boolean  awaitTermination(long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException  
        等待（阻塞）直到关闭或最长等待时间或发生中断  
    参数：  
        timeout - 最长等待时间  
        unit - timeout 参数的时间单位   
    返回：  
        如果此执行程序终止，则返回 true；如果终止前超时期满，则返回 false   
    抛出：  
        InterruptedException - 如果等待时发生中断  
注意1:如果此执行程序终止（关闭），则返回 true；如果终止前超时期满，则返回 false  
<T> Future<T>  submit(Callable<T> task)  
    提交一个返回值的任务用于执行，返回一个表示任务的未决结果的 Future。该 Future 的 get 方法在成功完成时将会返回该任务的结果。  
    如果想立即阻塞任务的等待，则可以使用 result = exec.submit(aCallable).get(); 形式的构造。  
    注：Executors 类包括了一组方法，可以转换某些其他常见的类似于闭包的对象，  
    例如，将 PrivilegedAction 转换为 Callable 形式，这样就可以提交它们了。  
    参数：  
        task - 要提交的任务   
    返回：  
        表示任务等待完成的 Future   
    抛出：  
        RejectedExecutionException - 如果任务无法安排执行   
        NullPointerException - 如果该任务为 null  
注意：关于submit的使用和Callable可以参阅《 **[使用Callable返回结果][Callable]**》

<T> Future<T> submit(Runnable task,T result)  
    提交一个 Runnable 任务用于执行，并返回一个表示该任务的 Future。该 Future 的 get 方法在成功完成时将会返回给定的结果。  
    参数：  
        task - 要提交的任务  
        result - 返回的结果   
    返回：  
        表示任务等待完成的 Future   
    抛出：  
        RejectedExecutionException - 如果任务无法安排执行   
        NullPointerException - 如果该任务为 null  
注意：关于submit的使用可以参阅《Callable》  
Future<?>  submit(Runnable task)  
    提交一个 Runnable 任务用于执行，并返回一个表示该任务的 Future。该 Future 的 get 方法在成功 完成时将会返回 null。  
    参数：  
        task - 要提交的任务   
    返回：  
        表示任务等待完成的 Future   
    抛出：  
        RejectedExecutionException - 如果任务无法安排执行   
        NullPointerException - 如果该任务为 null  
注意：关于submit的使用可以参阅《 **[使用Callable返回结果][Callable]**》  
<T> List<Future<T>>  invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks)    throws InterruptedException  
    执行给定的任务，当所有任务完成时，返回保持任务状态和结果的 Future 列表。返回列表的所有元素的 Future.isDone() 为 true。  
    注意，可以正常地或通过抛出异常来终止已完成 任务。如果正在进行此操作时修改了给定的 collection，则此方法的结果是不确定的。  
    参数：  
        tasks - 任务 collection   
    返回：  
        表示任务的 Future 列表，列表顺序与给定任务列表的迭代器所生成的顺序相同，每个任务都已完成。   
    抛出：  
        InterruptedException - 如果等待时发生中断，在这种情况下取消尚未完成的任务。   
        NullPointerException - 如果任务或其任意元素为 null   
        RejectedExecutionException - 如果所有任务都无法安排执行  
注意1：该方法会一直阻塞直到所有任务完成。  
<T> List<Future<T>>  invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,  
                              long timeout,  
                              TimeUnit unit)  
                          throws InterruptedException  
    执行给定的任务，当所有任务完成或超时期满时（无论哪个首先发生），返回保持任务状态和结果的 Future 列表。返回列表的所有元素的 Future.isDone() 为 true。一旦返回后，即取消尚未完成的任务。注意，可以正常地或通过抛出异常来终止已完成 任务。如果此操作正在进行时修改了给定的 collection，则此方法的结果是不确定的。  
    参数：  
        tasks - 任务 collection  
        timeout - 最长等待时间  
        unit - timeout 参数的时间单位   
    返回：  
        表示任务的 Future 列表，列表顺序与给定任务列表的迭代器所生成的顺序相同。  
        如果操作未超时，则已完成所有任务。如果确实超时了，则某些任务尚未完成。   
    抛出：  
        InterruptedException - 如果等待时发生中断，在这种情况下取消尚未完成的任务   
        NullPointerException - 如果任务或其任意元素或 unit 为 null   
        RejectedExecutionException - 如果所有任务都无法安排执行  
注意1：该方法会一直阻塞直到所有任务完成或超时。  
注意2:如果确实超时了，则某些任务尚未完成。【那么这些尚未完成的任务应该被系统取消】。  
<T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks)  
            throws InterruptedException,  
                   ExecutionException  
    执行给定的任务，如果某个任务已成功完成（也就是未抛出异常），则返回其结果。一旦正常或异常返回后，则取消尚未完成的任务。  
    如果此操作正在进行时修改了给定的 collection，则此方法的结果是不确定的。  
    参数：  
        tasks - 任务 collection   
    返回：  
        某个任务返回的结果   
    抛出：  
        InterruptedException - 如果等待时发生中断   
        NullPointerException - 如果任务或其任意元素为 null   
        IllegalArgumentException - 如果任务为空   
        ExecutionException - 如果没有任务成功完成   
        RejectedExecutionException - 如果任务无法安排执行  
注意1：该方法会一直阻塞直到有一个任务完成。  
注意2：一旦正常或异常返回后， 则取消尚未完成的任务  
<T> T  invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,  
                long timeout,  
                TimeUnit unit)  
            throws InterruptedException,  
                   ExecutionException,  
                   TimeoutException  
  
    执行给定的任务，如果在给定的超时期满前某个任务已成功完成（也就是未抛出异常），则返回其结果。一旦正常或异常返回后，则取消尚未完成的任务。如果此操作正在进行时修改了给定的 collection，则此方法的结果是不确定的。  
  
    参数：  
        tasks - 任务 collection  
        timeout - 最长等待时间  
        unit - timeout 参数的时间单位   
    返回：  
        某个任务返回的结果   
    抛出：  
        InterruptedException - 如果等待时发生中断   
        NullPointerException - 如果任务或其任意元素或 unit 为 null   
        TimeoutException - 如果在所有任务成功完成之前给定的超时期满   
        ExecutionException - 如果没有任务成功完成   
        RejectedExecutionException - 如果任务无法安排执行  
注意1： 该方法会一直阻塞直到有一个任务完成。  
注意2:一旦正常或异常返回后， 则取消尚未完成的任务

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[ScheduledThreadPoolExecutor]: http://hubingforever.blog.163.com/blog/static/17104057920109643632988/
[Callable]: http://hubingforever.blog.163.com/blog/static/171040579201083043930871/
[https_blog.csdn.net_jiangjunshow]: https://blog.csdn.net/jiangjunshow/article/details/77338485