第六章 任务执行

6.1 在线程中执行任务

　　围绕任务执\执行设计应用程序结构 .讲一个复杂的功能分解为多个独立的任务. 并可以并行执行, 在调度和负载均衡过程中实现更高的灵活性.

6.1.1 串行的执行任务

　　在单个线程中串行的执行各项任务. 

6.1.2 显示的创建任务

　　正常负载情况下, 为每个任务分配一个线程可以提升串行执行能力.

6.1.3 无限制创建线程的不足

• 线程生命周期的开销非常高. 
• 资源消耗 . 活跃的线程会消耗系统资源 , 尤其是内存 . 
• 可创建的线程数量存在限制. 

6.2 Executor框架

　　任务：一组逻辑工作单元

　　线程：使任务异步执行的机制

　　Excutor 的优点 :

• 支持多种不同类型的任务执行策略
• 典型的生产者--消费者模式, 将任务提交和任务执行解耦
• 提供对生命周期的支持
• 统计信息收集, 应用程序管理机制, 性能监视机制

 6.2.2 执行策略

• 在什么线程中执行任务
• 按照什么顺序执行(FIFO , LIFO , 优先级)
• 有多少个任务可以并发执行
• 队列中有多少个任务在等待执行
• 需要拒绝任务时如何选择 , 并进行通知
• 执行任务前后应该进行哪些动作

6.2.3 线程池

　　管理一组同构(多个相同类型的物体参与完成某一件事情)工作线程的资源池

　　优势 :

• 通过重用现有的线程节省创建线程的开销
• 提前创建线程, 节省等待时间 . 提高响应性
• 通过调整线程池的大小充分合理的利用CPU资源

6.2.4 Excutor 的生命周期

• 异步方式执行任务

　　ExecutorService :

• 生命周期有3中状态 : 运行 , 关闭 , 已终止.
• 关闭方式

　　　　方式一 :shutDown : 执行平缓的关闭过程 : 不再接受新的任务 , 同时等待提交的任务执行完成. 

　　　　方式二:shutDownNow : 取消所有运行的任务 , 并不再启动尚未执行的任务 

• 所有任务完成后 ExecutorService 转入终止状态

6.2.5 延迟任务与周期任务

　　Timer

• 基于绝对时间的调度机制( ScheduledThreadPoolExecutor 基于相对时间的调度机制)

　　　　比如 某个任务延时300S 后执行, 它就会在 当前毫秒数+延时时间 的那个时刻去执行, 通过修改系统的时间就可以影响任务的执行时间

public void schedule(TimerTask task, long delay) {
        if (delay < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Negative delay.");   
        sched(task, System.currentTimeMillis()+delay, 0);
    }

• 执行所有的定时任务时只会创建一个线程. 如果某个任务执行时间过长将会破坏其他任务的定时准确性

　　// 线程队列
    private final TaskQueue queue = new TaskQueue();
    // 执行队列任务的线程
    private final TimerThread thread = new TimerThread(queue);

• Timer的执行任务的线程不会捕获异常, 如果 timerTask 抛出异常, 将会终止 Timer 的线程.(线程泄露) 

6.3 并行性

6.3.1 携带任务结果的Callable 与 Future

　　Callable 类似与Runnable接口, 但是它可以有返回值,并可以抛出异常

　　Future 异步计算的结果 通过Future的get()获取call() 方法的返回值

 6.3.2 CompletionService

• 使用指定的 Execotor 执行计算任务
• 使用 BlockingQueue 保存计算结果.
• 调用 API 获取计算结果时,若任务尚未完成则阻塞