ExecutorService源碼解讀

• • 〇、[源碼版本] jdk 1.8
  • 一、ExecutorService接口詳解
  • • 1、ExecutorService關閉方法概述
    • • [舉例1]代碼示例
    • 2、ExecutorService任務執行方法概述
    • 3、Executors工廠方法概述
    • • [舉例1]代碼示例
    • 4、內存一致性影響
  • 二、接口方法詳解
  • • 1、shutdown方法
    • 2、shutdownNow方法
    • 3、isShutdown方法
    • 4、isTerminated方法
    • 5、awaitTermination方法
    • 6、submit方法
    • 7、invokeAll方法
    • 8、invokeAny方法

〇、[源碼版本] jdk 1.8

一、ExecutorService接口詳解

1、ExecutorService關閉方法概述

繼承自Executor，提供管理終止的方法，和可以生成Future以跟蹤一個或多個異步任務進度的方法。
一個ExecutorService可以被關閉，這將導致它拒絕新任務。未使用的ExecutorService應該關閉以允許回收其資源。

ExecutorService接口提供了兩種不同的方法來關閉一個ExecutorService。
1）shutdown方法將允許先前提交的任務在終止之前執行。
2）shutdownNow方法防止等待任務開始并嘗試停止當前正在執行的任務。

終止時，ExecutorService沒有正在執行的任務，沒有等待執行的任務，也沒有新的任務可以提交。

[舉例1]代碼示例

以下方法分兩個階段關閉ExecutorService，首先通過調用shutdown方法拒絕傳入任務，然后調用shutdownNow方法，如有必要，則取消任何的延遲任務。

void shutdownAndAwaitTermination(ExecutorService pool) {pool.shutdown(); // 禁止提交新任務try {// 等待現有任務終止if (!pool.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {pool.shutdownNow(); // 取消當前正在執行的任務// 等待任務響應被取消if (!pool.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS))System.err.println("Pool did not terminate");}} catch (InterruptedException ie) {// （重新）取消如果當前線程也被中斷pool.shutdownNow();// 保留中斷狀態Thread.currentThread().interrupt();}}

2、ExecutorService任務執行方法概述

1）方法submit繼承自基本方法Executor接口的execute(Runnable)方法，創建并返回一個Future，可用于取消執行和（或）等待完成。
2）方法invokeAny和invokeAll以最常用的批量執行的形式執行，執行一組任務，然后等待至少一個或等待全部完成。

類ExecutorCompletionService可用于編寫這些方法的自定義變量。使用提供的Executor執行任務的CompletionService。此類安排提交的任務，在完成后，放置在使用take()方法可訪問的隊列中。該類足夠輕量級，適合臨時使用在處理任務組時。

3、Executors工廠方法概述

Executors類為concurrent包中提供的ExecutorService提供了工廠方法。

[舉例1]代碼示例

在一個網絡服務，線程池服務中的線程傳入請求。
使用了預配置的Executors的newFixedThreadPool工廠方法。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) 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 servicetry {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}}

4、內存一致性影響

在將Runnable或Callable任務提交給ExecutorService之前線程中的操作。內存可見性，發生在該任務采取的任何操作之前，發生在結果通過Future.get()取回之前。

二、接口方法詳解

1、shutdown方法

void shutdown();

啟動有序關閉，其中先前提交的任務終止之前任然執行，但不會接受新任務。

ExecutorService如果已經關閉，調用沒有額外的效果。
此方法不等待先前提交的任務完成執行。 使用 awaitTermination方法來做到這一點。

a.參數：無
b.返回：無
c.異常：
throws SecurityException
如果存在安全管理器并且正在關閉此ExecutorService，可能會操縱（manipulate）線程。使調用者不允許修改線程因為它不持有java.lang.RuntimePermission里的"modifyThread"，或安全管理器的checkAccess方法拒絕調用者訪問。

2、shutdownNow方法

@NotNull List<Runnable> shutdownNow();

嘗試停止所有正在執行的任務，停止等待任務的處理，并返回等待執行的任務列表。

此方法不等待正在執行的任務終止。使用awaitTermination來做到這一點。

除了盡最大努力停止處理正在執行的任務之外，沒有任何保證。
例如，一些典型的實現對象將通過Thread的interrupt方法取消，因此任何響應中斷失敗的任務可能永遠不會終止。

a.參數：無
b.返回：無
c.異常：
throws SecurityException
如果存在安全管理器并且正在關閉此ExecutorService，可能會操縱（manipulate）線程。使調用者不允許修改線程因為它不持有java.lang.RuntimePermission里的"modifyThread"，或安全管理器的checkAccess方法拒絕調用者訪問。

3、isShutdown方法

boolean isShutdown();

如果ExecutorService已關閉，則返回true。

a.參數：無
b.返回：true ExecutorService已關閉
c.異常：無

4、isTerminated方法

boolean isTerminated();

如果ExecutorService關閉后所有任務都已完成，則返回true。
請注意，除非先調用shutdown或shutdownNow，否則 isTerminated永遠不會返回true。

a.參數：無
b.返回：true ExecutorService關閉后所有任務都已完成
c.異常：無

5、awaitTermination方法

boolean awaitTermination(long timeout, @NotNull TimeUnit unit) throws InterruptedException;

阻塞直到所有任務在一個關閉的請求后完成執行，或者超時發生，或者當前線程被中斷，以先發生者為準。

a.參數：
timeout 最大超時等待時長
unit 超時參數timeout的時間單位
b.返回：
true ExecutorService終止 false ExecutorService終止前超時
c.異常：
throws InterruptedException
如果等待時中斷

6、submit方法

@NotNull <T> Future<T> submit(@NotNull Callable<T> task);

提交一個返回值的任務進行執行，并返回一個代表任務未決結果的Future。Future的 get方法將在成功完成后返回任務的結果。

如果您想立即阻止等待任務，您可以使用
result = exec.submit(aCallable).get();形式的構造。

請注意：Executors類包含一組方法可以將一些其他常見的類似閉包的對象，例如，java.security.PrivilegedAction轉換為Callable形式，以便它們可以被提交。

a.參數：
task Callable<T>類型的要提交的任務
<T> 任務結果的類型
b.返回：
代表待完成任務的Future
c.異常：
throws RejectedExecutionException
如果任務不能安排執行
throws NullPointerException
如果參數task為null

@NotNull <T> Future<T> submit(@NotNull Runnable task, T result);

提交Runnable任務以供執行并返回代表該任務的Future。 Future 的get方法將在成功完成后返回給定的result。

a.參數：
task Runnable類型的要提交的任務
result 任務返回的結果
<T> 任務結果的類型
b.返回：
代表待完成任務的Future
c.異常：
throws RejectedExecutionException
如果任務不能安排執行
throws NullPointerException
如果參數task為null

@NotNull Future<?> submit(@NotNull Runnable task);

提交Runnable任務以供執行并返回代表該任務的Future。Future的get方法將在成功完成后返回null。

a.參數：
task Runnable類型的要提交的任務
b.返回：
代表待完成任務的Future
c.異常：
throws RejectedExecutionException
如果任務不能安排執行
throws NullPointerException
如果參數task為null

7、invokeAll方法

@NotNull <T> List<Future<T>> invokeAll(@NotNull Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException;

執行給定的任務，返回一個Futures列表，在所有完成后，保存它們的狀態和結果。Future的isDone遍歷返回列表的每個元素是true。

請注意，已完成任務可能會以正常方式、或通過拋出異常的方式終止。
如果在此操作進行時修改了給定的參數集合Collection，則此方法的返回結果是不確定的。

a.參數：
tasks Collection<? extends Callable<T>>類型的任務集合
<T> 從任務返回的值的類型
b.返回：
代表任務的Future列表，與迭代器為給定任務列表生成的順序相同，每個任務都已完成
c.異常：
throws InterruptedException
如果在等待時中斷，在這種情況下未完成的任務將被取消
throws NullPointerException
任務集合，或其任何元素是null
throws RejectedExecutionException
如果任何任務不能安排執行

<T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;

略

8、invokeAny方法

<T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException, ExecutionException;

執行給定的任務，返回已成功完成的任務的結果（即，不拋出異常），如果有的話。在正常或異常返回時，未完成的任務將被取消。

如果在此操作進行時修改了給定的集合，則此方法的結果不確定的。

a.參數：
tasks Collection<? extends Callable<T>>類型的任務集合
<T> 從任務返回的值的類型
b.返回：
其中一項任務返回的結果
c.異常：
throws InterruptedException
如果在等待時中斷
throws NullPointerException
被執行時的任務集合，或其任何元素是null
throws IllegalArgumentException
任務集合為空
throws ExecutionException
如果沒有任務成功完成
throws RejectedExecutionException
如果任何任務不能安排執行

<T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;

略

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總結

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