Executors 线程池

一、在高并发大数据量访问的情况，由于单线程的任务无法快速完成需要执行的任务，使用Java的Executor框架里面的线程池。

二、线程继承结构

三、线程的父接口Executor接口

public interface Executor {    void execute(Runnable command);}

Executor接口是Executor框架中最基础的部分，定义了一个用于执行Runnable的execute方法，它没有实现类只有另一个重要的子接口ExecutorService

//继承自Executor接口    public interface ExecutorService extends Executor {        /**        * 关闭方法，调用后执行之前提交的任务，不再接受新的任务        */        void shutdown();        /**        * 从语义上可以看出是立即停止的意思，将暂停所有等待处理的任务并返回这些任务的列表        */       List<Runnable> shutdownNow();       /**       * 判断执行器是否已经关闭       */       boolean isShutdown();       /**       * 关闭后所有任务是否都已完成       */       boolean isTerminated();       /**       * 中断       */      boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)           throws InterruptedException;       /**       * 提交一个Callable任务       */       <T> Future<T> submit(Callable<T> task);       /**       * 提交一个Runable任务，result要返回的结果       */       <T> Future<T> submit(Runnable task, T result);       /**       * 提交一个任务       */       Future<?> submit(Runnable task);       /**       * 执行所有给定的任务，当所有任务完成，返回保持任务状态和结果的Future列表       */       <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。       */       <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,                                     long timeout, TimeUnit unit)           throws InterruptedException;       /**       * 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。       */       <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks)           throws InterruptedException, ExecutionException;       /**       * 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。       */       <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,                       long timeout, TimeUnit unit)           throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;   }  

四、ExecutorService接口继承自Executor接口，定义了终止、提交,执行任务、跟踪任务返回结果等方法
1，execute（Runnable command）：履行Ruannable类型的任务,
2，submit（task）：可用来提交Callable或Runnable任务，并返回代表此任务的Future对象
3，shutdown（）：在完成已提交的任务后封闭办事，不再接管新任务,
4，shutdownNow（）：停止所有正在履行的任务并封闭办事。
5，isTerminated（）：测试是否所有任务都履行完毕了。,
6，isShutdown（）：测试是否该ExecutorService已被关闭

五、Executors的静态方法：负责生成各种类型的ExecutorService线程池实例
1、newFixedThreadPool(numberOfThreads:int):（固定线程池）ExecutorService 创建一个固定线程数量的线程池，并行执行的线程数量不变，线程当前任务完成后，可以被重用执行另一个任务

2、newCachedThreadPool():（可缓存线程池）ExecutorService 创建一个线程池，按需创建新线程，就是有任务时才创建，空闲线程保存60s，当前面创建的线程可用时，则重用它们

3、new SingleThreadExecutor();（单线程执行器）线程池中只有一个线程，依次执行任务

4、new ScheduledThreadPool()：线程池按时间计划来执行任务，允许用户设定执行任务的时间

5、new SingleThreadScheduledExcutor();线程池中只有一个线程，它按规定时间来执行任务

六、Runnable、Callable、Future接口
Runnable接口

// 实现Runnable接口的类将被Thread执行，表示一个基本的任务    public interface Runnable {        // run方法就是它所有的内容，就是实际执行的任务        public abstract void run();    }  

Callable接口

// Callable同样是任务，与Runnable接口的区别在于它接收泛型，同时它执行任务后带有返回内容    public interface Callable<V> {        // 相对于run方法的带有返回值的call方法        V call() throws Exception;  }  

Callable接口与Runnable接口的区别在于它接收泛型，同时它执行任务后带有返回内容
Runnable接口和Callable接口的实现类，都可以被ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor执行，他们之间的区别是Runnable不会返回结果，而Callable可以返回结果。
Executors可以把一个Runnable对象转换成Callable对象：

public static Callable<Object> callable(Runnbale task);  

Executors把一个Runnable和一个待返回的结果包装成一个Callable的API：

public static<T> Callable<T> callable(Runnbale task,T result);  

当把一个Callable对象(Callable1,Callable2)提交给ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor执行时，submit(…)会向我们返回一个FutureTask对象。我们执行FutureTask.get()来等待任务执行完成，当任务完成后，FutureTask.get()将返回任务的结果。

Future接口：

// Future代表异步任务的执行结果    public interface Future<V> {        /**        * 尝试取消一个任务，如果这个任务不能被取消（通常是因为已经执行完了），返回false，否则返回true。        */        boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);        /**       * 返回代表的任务是否在完成之前被取消了       */       boolean isCancelled();       /**       * 如果任务已经完成，返回true       */      boolean isDone();       /**       * 获取异步任务的执行结果（如果任务没执行完将等待）       */      V get() throws InterruptedException, ExecutionException;       /**       * 获取异步任务的执行结果（有最常等待时间的限制）       *       *  timeout表示等待的时间，unit是它时间单位       */       V get(long timeout, TimeUnit unit)           throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;   }  

Future就是对于具体的Runnable或者Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果。必要时可以通过get方法获取执行结果，该方法会阻塞直到任务返回结果

在Future接口中声明了5个方法，下面依次解释每个方法的作用：
+cancel方法用来取消任务，如果取消任务成功则返回true，如果取消任务失败则返回false。参数mayInterruptIfRunning表示是否允许取消正在执行却没有执行完毕的任务，如果设置true，则表示可以取消正在执行过程中的任务。如果任务已经完成，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，此方法肯定返回false，即如果取消已经完成的任务会返回false；如果任务正在执行，若mayInterruptIfRunning设置为true，则返回true，若mayInterruptIfRunning设置为false，则返回false；如果任务还没有执行，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，肯定返回true。

+isCancelled方法表示任务是否被取消成功，如果在任务正常完成前被取消成功，则返回 true。

+isDone方法表示任务是否已经完成，若任务完成，则返回true；

+get()方法用来获取执行结果，这个方法会产生阻塞，会一直等到任务执行完毕才返回；

+get(long timeout, TimeUnit unit)用来获取执行结果，如果在指定时间内，还没获取到结果，就直接返回null。

也就是说Future提供了三种功能：
　　1）判断任务是否完成；
　　2）能够中断任务；
　　3）能够获取任务执行结果。