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Java异步编程：第二部分

Executors

Java并发包中最重要的类之一是java.util.concurrent.Executors。它包含ExecutorService的Factory和Utility方法。让我们从执行程序服务如何管理并将任务分配给线程开始，稍后再讨论的工厂方法Executors。

ExecutorService

简而言之，Executor服务维护一个线程池并为其分配任务。ExecutorService中包含三个主要组件。

  1. ThreadFactory
  2. Blocking Queue
  3. ThreadPoolExecutor

executorservice.png

ThreadFactory

此类创建并按需提供线程。因此删除了样板代码，例如new Thread（）。Executors默认情况下提供默认的线程工厂。

但是我们有类似CustomizableThreadFactoryspring的选项，它在创建的线程名称中添加了前缀文本。当我们使用多个线程和多个用例时，CustomizableThreadFactory 将大大有助于调试。（此外，这不仅是将前缀添加到线程名称的方法。）

Blocking Queue

BlockingQueue是线程安全队列，是java.util.concurrent程序包的一部分。它支持所有队列功能，并支持以下操作：在 检索 元素时等待队列变为非空 ，并在存储元素时等待队列中的空间变为可用。阻塞队列在设计时考虑了生产者－消费者模式。它还支持Collections接口。此处，程序代码会将任务添加到队列中（生产者），而执行者将接管并执行任务（消费者）。

线程池执行器

这是ExecutorService的核心部分。ThreadPoolExecutor是ExecutorService的实现。它需要ThreadFactory（或Executors的DefaultThreadFactory），Blocking queue和其他一些参数。

howexecutorworks-1.png

参见上图。让我将其分为三个步骤：

步骤0（初始化）： 取决于ThreadPoolExecutor和ThreadPoolParameters的类型。它从线程工厂获取线程并保留线程池。 步骤1（提交）： 在内部将任务（可运行或可调用）提交给ExecutorService时，它们会添加到“阻止队列”中。 步骤2（执行）： ThreadPoolExecutor监视BlockingQueue；如果队列中有可用的任务，它将接收任务并将其分配给线程池中的线程。然后线程开始执行。可能会有一些极端情况。

  • 等待任务：当队列中没有可用任务时。
  • 等待线程：当前没有可分配的线程时。
  • 等待空间：当空间已满时，这会在大小有限的Queue中发生。这很少见；默认情况下，执行者将提供LinkedBlockingQueue，因为执行者仅担心任务的插入和删除。在这种情况下RejectedExecutionHandler将很有用。

ThreadPool参数

您可能已经看到我说了其他一些线程池参数。让我们讨论它们是什么以及它们如何控制线程池中的线程：

corePoolSize —保留在池中的线​​程数，即使它们处于空闲状态，除非设置了allowCoreThreadTimeOut maximumPoolSize —池中允许的最大线程数 keepAliveTime —当线程数大于内核数时，这是多余的空闲线程将在终止之前等待新任务的最长时间。 unit — keepAliveTime参数的时间单位 IllegalArgumentException 将在以下条件下抛出：

  • corePoolSize <0
  • keepAliveTime <0
  • maximumPoolSize <= 0
  • maximumPoolSize <corePoolSize

Factory Methods of Executors 我们始终可以自由地实现ExecutorService或ThreadPoolExecutor，但是Executor提供了很少的工厂方法来创建ExecutorService实例。

Executors.newFixedThreadPool（int nThreads）

创建一个重用固定数量线程的线程池。在任何时候，最多nThreads个线程都是活动的处理任务。 如果在所有线程都处于活动状态时提交了其他任务，则它们将在队列中等待，直到某个线程可用为止。

注意：如前一篇文章中所述，每个线程都与底层操作系统线程相关，并且与CPU内核数相关。作为最佳实践，建议使用所有可用的CPU内核以获得更好的性能。可以使用找到Runtime.getRuntime().availableProcessors()。

Executors.newCachedThreadPool（）

创建一个线程池，该线程池根据需要创建新线程，但是在可用之前重新使用以前构造的线程。 这些池通常将提高执行许多短暂的异步任务的程序的性能。 该线程池应谨慎使用。这不适用于长时间运行的任务。 默认情况下corePoolSize设置为0，将maximumPoolSize 设置为Integer.MAX_VALUE。

Executors.newScheduledThreadPool（int corePoolSize）

这与CachedThreadPool非常相似，但是可以安排命令在给定的延迟后运行或定期执行。这将返回ScheduledExecutorService，这是ThreadPoolExecutor的扩展版本。 corePoolSize从method参数获取，并且maximumPoolSize 设置为Integer.MAX_VALUE。

单线程执行器

Executors还提供了上述所有功能的单线程版本，该版本将仅在ThreadPool中容纳一个线程，这主要用于单元测试。

还有一种有趣的工厂方法是：

Executors.newWorkStealingPool

这是在Java 8中引入的，以利用工作窃取算法来实现最大的并行度。这将返回ForkJoinPool，并且它们的工作方式与ThreadPoolExecutor略有不同。我们将在以后的文章中看到它。

为了给您提供上述了解，将提交的每个任务按条件划分为多个子任务，然后执行并分组在一起以产生最终结果。

我认为今天我们走了很长一段路。让我们在这里暂停。下一篇文章将探讨如何将任务提交给ExecutorService以及它们的Future <T>。

原文链接：http://codingdict.com

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