java中ExecutorService接口

一、声明

public interface ExecutorService extends Executor     位于java.util.concurrent包下

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

二、概述

Executor 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() 方法阻止等待任务启动并试图停止当前正在执行的任务。在终止时，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 类提供了用于此包中所提供的执行程序服务的工厂方法。

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。

从以下版本开始：1.5

三、方法详细

1、void shutdown()

启动一次顺序关闭，执行以前提交的任务，但不接受新任务。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。

 

2、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。

 

3、boolean isShutdown()    如果此执行程序已关闭，则返回 true。

 

4、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。

 

5、boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException

请求关闭、发生超时或者当前线程中断，无论哪一个首先发生之后，都将导致阻塞，直到所有任务完成执行。

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

 

6、<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

 

7、<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

 

8、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

 

9、<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

 

10、<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

 

11、<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

 

12、<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