《Java并发编程的艺术》读书笔记系列文章
思维导图
关键知识点
背景介绍
- Java 的线程既是工作单元，也是执行机制。
- 从 JDK 5 开始，把工作单元与执行机制分离开来。
- 工作单元包括
Runnable和Callable，而执行机制由Executor框架提供。
Executor框架
两级调度模型
HotSpot VM 的线程模型中
- 底层，Java 线程（
java.lang.Thread）被一一映射为 操作系统线程。- Java 线程启动时，创建一个本地操作系统线程。
- Java 线程终止时，这个操作系统线程也会被回收。
- 上层，Java 多线程程序把 应用 分解为 若干个任务。
- Executor 框架将这些 任务 映射为固定数量的 Java线程。
- 整体过程就是，应用 被分解为 任务 再被映射为 Java线程。
- 总结，上层的调度通过 Executor 框架控制，下层的调度由操作系统内核控制。应用 被分解为 任务 再被映射为 Java线程，最后被映射为操作系统线程。
结构与成员
框架结构
Executor 框架主要由 3 大部分组成如下：
- 任务的内容：包括被执行任务需要实现的接口，
Runnable接口或Callable接口。 - 任务的执行：
Executor，以及继承自Executor的ExecutorService接口。Executor框架有两个关键类实现了ExecutorService接口（ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor）。 - 执行的结果：接口
Future和实现Future接口的FutureTask类。
Executor的框架结构如图所示，执行结果分解如下：
Step 0
- 主线程首先要创建实现
Runnable或者Callable接口的任务对象。 - 工具类
Executors有两个方案把一个Runnable对象封装为一个Callable对象：Executors.callable(Runnable task)或者Executors.callable(Runnable task，Object resule))。
Step 1
把 Runnable 对象直接交给 ExecutorService 执行
- execute方式：
ExecutorService.execute(Runnable command)) - submit方式：把
Runnable对象或Callable对象提交给ExecutorService执行Executor-Service.submit(Runnable task)ExecutorService.submit(Callable<T> task))ExecutorService.submit()返回一个实现Future接口的对象（到目前为止的 JDK 中，返回的是FutureTask对象）。- 由于
FutureTask实现了Runnable，也可以创建FutureTask，然后直接交给ExecutorService执行。 - 主线程执行
FutureTask.get()方法来等待任务完成。 - 主线程执行
FutureTask.cancel(boolean mayInterruptIfRunning)来取消此任务执行。
框架成员
ThreadPoolExecutor
使用工厂类 Executors 来创建，分三种类型。
- FixedThreadPool，使用固定线程数的线程池。适用于需要限制当前线程数量的应用场景（资源管理有需求），它适用于负载比较重的服务器。
- 使用单个线程，