Java多线程—Executor框架概述

1. 任务Task相关的接口与类

1.1 Runnable

表示一个可被执行的命令，通常用于在不同线程中执行任务。

package java.lang;public interface Runnable {    public void run();}

1.2 Callable<V>

表示一个有返回结果的任务

package java.util.concurrent;public interface Callable<V> {    V call() throws Exception;}

1.3 Future<V>

表示一个异步任务的结果。

package java.util.concurrent;public interface Future<V> {    /**     * 取消任务的执行。     * 以下几种情况不能成功取消任务：     * 1.任务已完成。 2.任务已经被取消。 3.任务因为某些原因不能被取消。     *     * 如果成功过，任务将不会执行。     * 如果任务已经启动，参数mayInterruptIfRunning将决定执行任务线程是否应该被中断，已达到停止任务的目的。     *     * 该方法返回后，isDone()将总是返回true。     * 如果该方法返回true，isCanelled()将返回true。     */    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);    /**     * 返回true表示任务在完成前被取消。     */    boolean isCancelled();    /**     * 返回true表示任务完成     *     * 任务完成可能原因如下：     * 1.正常执行完成 2.异常 3.被取消     */    boolean isDone();    /**     * 等待任务的完成，并返回结果。     *     * @return 返回任务执行结果     * @throws CancellationException 当任务被取消时     * @throws ExecutionException 当任务执行出现异常时     * @throws InterruptedException 等待过程中线程被中断时     */    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;    /**     * 在指定时间内等待任务的完成，并返回结果。     *     * @param 等待超时最长时间     * @param 时间单位     * @return 返回任务执行结果     * @throws CancellationException 当任务被取消时     * @throws ExecutionException 当任务执行出现异常时     * @throws InterruptedException 等待过程中线程被中断时     * @throws TimeoutException 等待超时     */    V get(long timeout, TimeUnit unit)        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;}

1.4 RunnableFuture<V>

该接口继承于Runnable和Future<V>。

package java.util.concurrent;public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {    void run();}

1.5 FutureTask<T>
一个可以取消的异步任务。该类实现了RunnableFuture<V>接口。

2. Executor框架

2.1 Executor

Executor负责执行提交的Runnable任务。这个接口提供了一种将任务提交和任务执行解耦的机制。Executor通常用于代替显示创建线程。

package java.util.concurrent;public interface Executor {    void execute(Runnable command);}

2.2 ExecutorService

该接口继承于Executor接口。提供了管理声明周期的方法和提交任务的便利方法。

public interface ExecutorService extends Executor {    void shutdown();    List<Runnable> shutdownNow();    boolean isShutdown();    boolean isTerminated();    boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;    <T> Future<T> submit(Callable<T> task);    <T> Future<T> submit(Runnable task, T result);    Future<?> submit(Runnable task);    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException;    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException, ExecutionException;    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit)        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;}

2.3 Executors

Executors为一个静态工厂，用于生产Executor、ExecutorService、ScheduledExecutorService、ThreadFactory和Callable。

package java.util.concurrent;public class Executors {    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());    }    public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {        return new FinalizableDelegatedExecutorService            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));    }    public static ExecutorService newCachedThreadPool() {        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,                                      60L, TimeUnit.SECONDS,                                      new SynchronousQueue<Runnable>());    }    public static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor() {        return new DelegatedScheduledExecutorService            (new ScheduledThreadPoolExecutor(1));    }    public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);    }    public static ThreadFactory defaultThreadFactory() {        return new DefaultThreadFactory();    }    public static ThreadFactory privilegedThreadFactory() {        return new PrivilegedThreadFactory();    }    public static <T> Callable<T> callable(Runnable task, T result) {        if (task == null)            throw new NullPointerException();        return new RunnableAdapter<T>(task, result);    }    public static Callable<Object> callable(Runnable task) {        if (task == null)            throw new NullPointerException();        return new RunnableAdapter<Object>(task, null);    }    /** Cannot instantiate. */    private Executors() {}}

3. UML类图