聊聊高并发（三十九）解析java.util.concurrent各个组件（十五） 理解ExecutorService接口的设计

上一篇讲了Executor接口的设计，目的是将任务的运行和任务的提交解耦。能够隐藏任务的运行策略。这篇说说ExecutorService接口。它扩展了Executor接口，对Executor的生命周期进行管理。并进行了进一步的扩展。

Executor负责执行任务。

它的生命周期有3个：执行，关闭和已终止。

在执行的不论什么时刻，有些 任务可能已经完毕，有些可能正在执行，有些可能正在队列中等待执行。所以假设要关闭Executor的话。就有多种方式，比方优雅平滑的关闭，当执行关闭时就不在接受新的任务请求，而且等到已执行的任务执行完毕再关闭Executor；比方最粗暴的关闭，直接关闭Executor，无论在执行的任务是否执行完毕。

1. shutdown()方法是优雅关闭的方式

2. shutdownNow()是粗暴关闭的方式。它返回一个还未開始运行的任务的列表。

对于正在运行的任务，它採用Thread.interrupt()的方式来取消任务。

假设任务不响应线程的中断，那么这个任务可能会一直运行。

3. awaitTermination()方法会等待一段时间再来终止运行的任务

public interface ExecutorService extends Executor {

    void shutdown();

    List<Runnable> shutdownNow();
    
    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JavaDoc里面的这段代码展示了两阶段来关闭Executor的方式

1. 先用shutdown()来停止接受新的任务

2. 再用awaitTermination()方法等待一段时间来让运行的任务运行完毕。再shutdownNow()强制关闭（採用Thread.interrupt()的方式）。再次awaitTermination()等待一段时间，这里是针对上面说的不响应Thread.interrupt()的任务。假设还没有terminated。就提示Executor没有完毕关闭，还有线程在运行任务。

 void shutdownAndAwaitTermination(ExecutorService pool) {
   pool.shutdown(); // Disable new tasks from being submitted
  try {
     // Wait a while for existing tasks to terminate
      if (!pool.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {
      pool.shutdownNow(); // Cancel currently executing tasks
        // Wait a while for tasks to respond to being cancelled
       if (!pool.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS))
           System.err.println("Pool did not terminate");
      }
    } catch (InterruptedException ie) {
     // (Re-)Cancel if current thread also interrupted
      pool.shutdownNow();
      // Preserve interrupt status
     Thread.currentThread().interrupt();
    }
 }

除了关闭Executor和检查Executor状态的方法外，ExecutorService还定义了一系列的submit()和invoke()来支持任务异步运行和批量运行。

submit()方法支持Callable接口和普通的Runnable接口，它的目的是返回一个Future对象来支持任务的异步运行。调用者能够通过Future对象来检查任务的运行状态。后面会详细介绍Future相关的内容。

invokeAll()和invokeAny()提供了批量运行任务的接口。