聊聊高并发（三十八）解析java.util.concurrent各个组件（十四） 理解Executor接口的设计

JUC包中除了一系列的同步类之外，就是Executor运行框架相关的类。对于一个运行框架来说，能够分为两部分

1. 任务的提交

2. 任务的运行。

这是一个生产者消费者模式，提交任务的操作是生产者，运行任务的线程相当于消费者。

Executor接口设计的目的是专注于任务的运行。和任务的提交解耦。

任务的提交由任务的创建者处理。

Executor接口封装了任务运行的细节，比方怎样使用线程，是否定时运行等等。

Executor接口非常easy，就一个execute方法。

public interface Executor {
    void execute(Runnable command);
}

假设不使用Executor接口，直接用Thread显式地来运行一个Runnable。代码是这种

new Thread(new RunnableTask()).start()

而使用Executor接口运行Runnable的代码是这种

Executor executor = xxxExecutor;
executor.execute(new RunnableTask());

能够看到Executor接口的一个是屏蔽了任务运行的细节。

它全然能够直接使用Executor所在的线程直接同步运行任务

class DirectExecutor implements Executor {
    public void execute(Runnable r) {
       r.run();
    }
}

也能够使用单独的线程来运行任务，从而异步的运行任务。

class ThreadPerTaskExecutor implements Executor {
   public void execute(Runnable r) {
        new Thread(r).start();
     }
}

《Java并发编程实战》一书中将任务运行的细节称为运行策略。运行策略定义了任务运行的What, Where, When, How

1. 在什么（What）线程中运行任务？

2. 任务依照什么（What）顺序运行（FIFO，LIFO，优先级）

3. 有多少个（How Many）任务能并发运行

4. 在队列中有（How Many）任务在等待运行

5. 假设系统因为过载Overload而须要拒绝一个任务。那么应该选择哪一个（Which）任务？怎样（How）通知应用程序有任务被拒绝

6. 在运行一个任务之前或之后，应该进行哪些（What）动作？

这几点都是设计一个运行框架须要考虑的事情。比方ThreadPoolExecutor攻克了线程池的问题，ExecutorService攻克了运行任务生命周期管理的问题。ScheduleExecutorService攻克了定时运行任务的问题。

以下这个在Executor JavaDoc里的串行运行任务的Exector，能够看到怎样扩展Executor来自己定义运行的策略。

1. 封装了一个ArrayDeque队列来存放待运行的Runnable任务

2. 真正用来运行任务的Executor对象

3. 当前要运行的任务active对象

4. SerialExecutor的execute方法先讲传入的Runnable任务再封装一层，增加到tasks队列，保证这个任务运行完后会去调用scheduleNext()运行下一个任务。然后推断active对象是否是null,表示是第一次运行。就显式地运行scheduleNext().

5. scheduleNext()方法从队列中取任务运行

6. execute()和scheduleNext()都是synchronized方法。保证串行运行。

 class SerialExecutor implements Executor {
    final Queue<Runnable> tasks = new ArrayDeque<Runnable>();
    final Executor executor;
    Runnable active;
 
    SerialExecutor(Executor executor) {
      this.executor = executor;
    }
 
    public synchronized void execute(final Runnable r) {
      tasks.offer(new Runnable() {
        public void run() {
          try {
            r.run();
          } finally {
            scheduleNext();
          }
        }
      });
      if (active == null) {
        scheduleNext();
      }
    }
 
    protected synchronized void scheduleNext() {
      if ((active = tasks.poll()) != null) {
        executor.execute(active);
      }
    }
  }}