10. Executor框架

Executor框架简介

JDK将工作单元和执行机制分离，工作单元包括Runnable和Callable，执行机制由Executor框架提供；

两级调度模型：Java使用Executor框架将任务映射为线程；操作系统将这些线程映射到硬件处理器上；

Executor框架有3大部分组成：

任务：包括Runnable和Callable接口；（创建任务，使用Executors提供的方法可以把Runnable转成Callable）

任务的执行：包括Executor和ExecutorService接口及实现类ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor；（执行任务）

异步计算的结果：包括接口Future和实现类FutureTask；（获取任务结果或取消任务FutureTask.cancel）

ThreadPoolExecutor：使用工厂类Executors创建

FixedThreadPool：固定线程数，适用于负载较重的服务器；coreSize=maxSize，超时时间为0，空闲线程不会等待新任务而被立即终止，使用无界的LinkedBlockingQueue接受任务，因此不会拒绝任务；

SingleThreadExecutor：单线程，适用于顺序执行单个任务；coreSize=maxSize=1，其他同FixedThreadPool；

CachedThreadPool：根据需要创建，无界线程池，适用于执行时间较短的小任务，负载较轻的服务器；coreSize为0，maxSize为Int最大值，超时时间为1分钟，使用SynchronousQueue，作为队列，极端情况会不断创建线程而耗尽CPU和内存；

ScheduledThreadPoolExecutor：使用工厂类Executors创建

ScheduledThreadPoolExecutor：固定线程数，适用于需要限制后台线程数的场景；

SingleThreadScheduledExecutor：单线程执行；

使用DelayQueue延迟队列作为工作队列，调度任务被封装成ScheduledFutureTask，工作队列为有限队列，按照执行时间和序列号排序；

获取任务：先Lock上锁，获取第一个元素，若为空则Condition.await，否则则获取元素并signalAll所有等待线程；

添加任务：先Lock上锁，再添加上元素，如果添加的是头元素则signalAll；

FutureTask

FutureTask实现Future接口和Runnable接口，状态包括：未启动（未执行run）、已启动（执行run）、已完成；

get：未启动和已启动时会阻塞直到已完成，已完成时会立刻返回结果或抛异常；

cancel：未启动时导致任务永远不会被执行，已启动时cancel(true)以中断的方式停止任务，cancel(false)不影响，已完成时返回false；

基于AQS实现，内部实现Sync的同步器。