Java并发编程：Executor框架

Executor接口

在Java类库中，任务执行的主要抽象不是Thread，而是Executor，接口声明：

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

虽然Executor是个简单的接口，但它却为灵活且强大的异步任务执行框架提供了基础，该框架能支持多种不同类型的任务执行策略。它提供了一种标准的方法将任务的提交过程与执行过程解耦开来，并用Runnable来表示任务。Executor还提供了对生命周期的支持，以及统计信息收集、应用程序管理机制和性能监控等机制。

Executor基于生产者-消费者模式，提交任务的操作相当于生产者，执行任务的线程则相当于消费者。如果要在程序中实现一个生产者-消费者的设计，那么最简单的方式通常就是使用Executor。

每当看到下面这种形式的代码时：
new Thread(runnable).start()
并且希望获得一种更灵活的执行策略时，请使用Executor来代替Thread。

Executor的生命周期

由于Executor以异步的方式来执行任务，因此在任何时刻，之前提交的任务的状态不是立即可见的。为了解决执行服务的生命问题，Executor扩展了ExecutorService接口，添加了一些用于生命周期管理的方法（同时还有一些用于任务提交的便利方法）。ExecutorService接口声明：

public interface ExecutorService extends Executor {    void shutdown();    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;}

ExecutorService的生命周期有3种运行状态：运行、关闭和已终止。ExecutorService在初始创建时处于运行状态。shutdown方法将执行平缓的关闭过程：不再接受新的任务，同时等待已经提交的任务执行完成——包括那些还未开始的任务。shutdowNow方法将执行粗暴的关闭过程：它将尝试取消所有运行中的任务，并且不再启动队列中尚未开始执行的任务。

Executor的默认实现 —— AbstractExecutor

Executor，ExecutorService只是两个接口，抽象类AbstractExecutor实现了ExecutorService接口，基本实现了ExecutorService中声明的所有方法;

下面来看几个比较重要的方法的实现：

• newTaskFor()方法：

protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Callable<T> callable) {        return new FutureTask<T>(callable);}

newTaskFor方法为callable任务返回了一个FutureTask对象。这个FutureTask对象运行时会调用底层的callable任务。 关于Callable、Future、及FutureTask相关内容可参看：Java并发
newTaskFor方法可由子类覆写。

• submit()方法：

public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {        if (task == null) throw new NullPointerException();        RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);        execute(ftask);        return ftask;}

submit方法首先调用newTaskFor方法，返回一个RunnableFuture任务对象FutureTask，然后交给execute方法执行，上面说过FutureTask在执行时会调用传入的Callable任务，所以execute方法最终会执行传入的Callable任务。execute方法由继承AbstractExecutor的子类实现，最后将RunnableTask对象返回。