ExecutorService生命周期
ExecutorService接口继承了Executor接口，定义了一些生命周期的方法
public interface ExecutorService extends Executor {
void shutdown();
List<Runnable> shutdownNow();
boolean isShutdown();
boolean isTerminated();
boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException;
}
本文，我们逐一分析里面的每个方法。
首先，我们需要创建一个任务代码，这段任务代码主要是随机生成含有10个字符的字符串
package org.threadtest;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Callable;
public class Task1 implements Callable<String> {
@Override
public String call() throws Exception {
String base = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789";
Random random = new Random();
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
int number = random.nextInt(base.length());
sb.append(base.charAt(number));
}
return sb.toString();
}
}
然后，我们还需要一个长任务，这里我们默认是沉睡10秒，
package org.threadtest;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class LongTask implements Callable<String> {
@Override
public String call() throws Exception {
TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
return "success";
}
}
OK，所有前期准备完毕，下面我们就来分析一下ExecutorService接口中和生命周期有关的这些方法：
1、shutdown方法：这个方法会平滑地关闭ExecutorService，当我们调用这个方法时，ExecutorService停止接受任何新的任务且等待已经提交的任务执行完成(已经提交的任务会分两类：一类是已经在执行的，另一类是还没有开始执行的)，当所有已经提交的任务执行完毕后将会关闭ExecutorService。这里我们先不举例在下面举例。
2、awaitTermination方法：这个方法有两个参数，一个是timeout即超时时间，另一个是unit即时间单位。这个方法会使线程等待timeout时长，当超过timeout时间后，会监测ExecutorService是否已经关闭，若关闭则返回true，否则返回false。一般情况下会和shutdown方法组合使用。例如：
package org.threadtest;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class Run {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(4);
service.submit(new Task1());
service.submit(new Task1());
service.submit(new LongTask());
service.submit(new Task1());
service.shutdown();
while (!service.awaitTermination(1, TimeUnit.SECONDS)) {
System.out.println("线程池没有关闭");
}
System.out.println("线程池已经关闭");
}
}
这段代码中，我们在第三次提交了一个长任务，这个任务将执行10秒沉睡，紧跟着执行了一次shutdown()方法，假设：这时ExecutorService被立即关闭，下面调用service.awaitTermination(1, TimeUnit.SECONDS)方法时应该返回true，程序执行结果应该只会打印出：“线程池已经关闭”。但是，真实的运行结果如下：
线程池没有关闭 线程池没有关闭 线程池没有关闭 线程池没有关闭 线程池没有关闭 线程池没有关闭 线程池没有关闭 线程池没有关闭 线程池没有关闭 线程池已经关闭
这说明我们假设错误，service.awaitTermination(1, TimeUnit.SECONDS)每隔一秒监测一次ExecutorService的关闭情况，而长任务正好需要执行10秒，因此会在前9秒监测时ExecutorService为未关闭状态，而在第10秒时已经关闭，因此第10秒时输出：线程池已经关闭。这也验证了shutdown方法关闭ExecutorService的条件。
3、shutdownNow方法：这个方法会强制关闭ExecutorService，它将取消所有运行中的任务和在工作队列中等待的任务，这个方法返回一个List列表，列表中返回的是等待在工作队列中的任务。例如：
package org.threadtest;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class Run2 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);
service.submit(new LongTask());
service.submit(new LongTask());
service.submit(new LongTask());
service.submit(new LongTask());
service.submit(new LongTask());
List<Runnable> runnables = service.shutdownNow();
System.out.println(runnables.size());
while (!service.awaitTermination(1, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
System.out.println("线程池没有关闭");
}
System.out.println("线程池已经关闭");
}
}
这段代码中，我们限制了线程池的长度是3，提交了5个任务，这样将有两个任务在工作队列中等待，当我们执行shutdownNow方法时，ExecutorService被立刻关闭，所以在service.awaitTermination(1, TimeUnit.MILLISECONDS)方法校验时返回的是false，因此没有输出：线程池没有关闭。而在调用shutdownNow方法时，我们接受到了一个List，这里包含的是在工作队列中等待执行的任务，由于线程池长度为3，且执行的都是长任务，所以当提交了三个任务后线程池已经满了，剩下的两次提交只能在工作队列中等待，因此我们看到runnables的大小为2，结果如下：
2 线程池已经关闭
4、isTerminated方法：这个方法会校验ExecutorService当前的状态是否为“TERMINATED”即关闭状态，当为“TERMINATED”时返回true否则返回false。例如：
private static void testIsTerminate() throws Exception{
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);
service.submit(new Task1());
service.submit(new Task1());
service.submit(new LongTask());
service.shutdown();
System.out.println(System.currentTimeMillis());
while (!service.isTerminated()) {
}
System.out.println(System.currentTimeMillis());
}
这段代码我们执行了两个正常的任务和一个长任务，然后调用了shutdown方法，我们知道调用shutdown方法并不会立即关闭ExecutorService，这时我们记录一下监测循环执行前的时间，在没有关闭前我们一直进入一个空循环中，直到 ExecutorService关闭后退出循环，这里我们知道长任务执行时间大约为10秒，我们看一下上述程序运行结果：
1415277071553 1415277081553 结果相差 10*1000毫秒
这10秒正好是长任务执行的时间，因此在 ExecutorService正常关闭后isTerminated方法返回true。
5、isShutdown方法：这个方法在ExecutorService关闭后返回true，否则返回false。方法比较简单不再举例。
以上讨论是基于ThreadPoolExecutor的实现，不同的实现会有所不同需注意。
ExecutorService线程池
ExecutorService建立多线程的步骤：
| 1。定义线程类 |
class Handler implements Runnable{
}
|
| 2。建立ExecutorService线程池 |
ExecutorService executorService =Executors.newCachedThreadPool(); //或者 int cpuNums = Runtime.getRuntime().availableProcessors();//获取当前系统的CPU 数目 ExecutorService executorService=Executors.newFixedThreadPool(cpuNums * POOL_SIZE); //ExecutorService通常根据系统资源情况灵活定义线程池大小 |
| 3。调用线程池操作 |
//循环操作，成为daemon,把新实例放入Executor池中
while(true){
executorService.execute(newHandler(socket));
// class Handler implements Runnable{
或者
executorService.execute(createTask(i));
//private static Runnable createTask(final int taskID)
}
execute(Runnable对象)方法
其实就是对Runnable对象调用start()方法
（当然还有一些其他后台动作，比如队列，优先级，IDLE timeout，active激活等）
|
几种不同的ExecutorService线程池对象
| 1.newCachedThreadPool() |
-缓存型池子，先查看池中有没有以前建立的线程，如果有，就reuse.如果没有，就建一个新的线程加入池中 -缓存型池子通常用于执行一些生存期很短的异步型任务 -能reuse的线程，必须是timeout IDLE内的池中线程，缺省timeout是60s,超过这个IDLE时长，线程实例将被终止及移出池。 |
| 2. newFixedThreadPool | -newFixedThreadPool与cacheThreadPool差不多，也是能reuse就用，但不能随时建新的线程 -其独特之处:任意时间点，最多只能有固定数目的活动线程存在，此时如果有新的线程要建立，只能放在另外的队列中等待，直到当前的线程中某个线程终止直接被移出池子 -和cacheThreadPool不同，FixedThreadPool没有IDLE机制（可能也有，但既然文档没提，肯定非常长，类似依赖上层的TCP或UDPIDLE机制之类的），所以FixedThreadPool多数针对一些很稳定很固定的正规并发线程，多用于服务器 -从方法的源代码看，cache池和fixed池调用的是同一个底层池，只不过参数不同: fixed池线程数固定，并且是0秒IDLE（无IDLE） cache池线程数支持0-Integer.MAX_VALUE(显然完全没考虑主机的资源承受能力），60秒IDLE |
| 3.ScheduledThreadPool | -调度型线程池 -这个池子里的线程可以按schedule依次delay执行，或周期执行 |
| 4.SingleThreadExecutor | -单例线程，任意时间池中只能有一个线程 -用的是和cache池和fixed池相同的底层池，但线程数目是1-1,0秒IDLE（无IDLE） |
上面四种线程池，都使用Executor的缺省线程工厂建立线程，也可单独定义自己的线程工厂
下面是缺省线程工厂代码:
package org.threadtest;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);
final ThreadGroup group;
final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
final String namePrefix;
DefaultThreadFactory() {
SecurityManager s = System.getSecurityManager();
group = (s != null)? s.getThreadGroup() :Thread.currentThread().getThreadGroup();
namePrefix = "pool-" + poolNumber.getAndIncrement() + "-thread-";
}
@Override
public Thread newThread(Runnable r) {
Thread t = new Thread(group, r,namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),0);
if (t.isDaemon())
t.setDaemon(false);
if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)
t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
return t;
}
}
Executor的execute()方法
execute() 方法将Runnable实例加入pool中,并进行一些pool size计算和优先级处理
execute() 方法本身在Executor接口中定义,有多个实现类都定义了不同的execute()方法
如ThreadPoolExecutor类（cache,fiexed,single三种池子都是调用它）的execute方法如下：
public void execute(Runnable command) {
if (command == null)
throw new NullPointerException();
if (poolSize >= corePoolSize ||!addIfUnderCorePoolSize(command)) {
if (runState == RUNNING &&workQueue.offer(command)) {
if (runState != RUNNING || poolSize == 0)
ensureQueuedTaskHandled(command);
}
else if (!addIfUnderMaximumPoolSize(command))
reject(command); // is shutdown or saturated
}
}