JUC執行緒池-ThreadPoolExecutor

下圖是ThreadPoolExecutor的繼承體系：

ThreadPoolExecutor繼承了AbstractExecutorService，擁有由該抽象類實現的submit、invokeAny、invokeAll方法，具體實現在上一節中已經分析過了。使用執行緒池提高了大量非同步任務的執行效能，減少了每個任務的呼叫開銷。並且提供了一種限制和管理資源（包括執行緒）的方法，還維護了一些基本的統計資訊，提供了豐富的引數來建立和調節執行緒池。

ThreadPoolExecutor是一種最常用的執行緒池，開發者建立好執行緒池，只需準備好待執行的任務並提交，執行緒池會給任務分配執行緒，執行任務，最後可獲取到任務的執行結果。

任務：Callable、Runable、FutureTask

ThreadPoolExecutor對於執行的任務，涉及到三個類：Callable、Runable、FutureTask，其中Runable和Callable應該是比較熟悉了，下面來介紹一下它們在ThreadPoolExecutor中的作用。

Runnable的執行緒執行體run方法，沒有返回值，不能向上丟擲異常；

Callable的執行緒執行體call方法，支援泛型，有返回值，可以向上丟擲異常。

可以直接將Runnable或Callable任務直接丟進執行緒池以待執行，如果是以需要獲取返回值的形式提交任務，兩者都會被包裝成FutureTask再作為任務執行，因為是需要透過FutureTask獲取執行後的返回值。

FutureTask實現了Runnable和Future介面，FutureTask是一個可取消的非同步計算任務，提供了實現於Future的開始和取消任務的方法，可以查詢任務是否完成，以及透過get方法阻塞式等待任務結束獲取任務結果。

FutureTask

該任務有以下幾種狀態：

/* * Possible state transitions： * NEW -> COMPLETING -> NORMAL * NEW -> COMPLETING -> EXCEPTIONAL * NEW -> CANCELLED * NEW -> INTERRUPTING -> INTERRUPTED */private volatile int state；private static final int NEW = 0；// 新建private static final int COMPLETING = 1；// 即將完成private static final int NORMAL = 2；// 正常完成private static final int EXCEPTIONAL = 3；// 異常private static final int CANCELLED = 4；// 被取消private static final int INTERRUPTING = 5；// 中斷private static final int INTERRUPTED = 6；// 已中斷

/** The underlying callable； nulled out after running */// 真正執行的執行緒體回撥private Callable callable；/** The result to return or exception to throw from get（） */// 執行結果private Object outcome； // non-volatile， protected by state reads/writes/** The thread running the callable； CASed during run（） */// 執行執行緒private volatile Thread runner；/** Treiber stack of waiting threads */// 等待執行的執行緒節點private volatile WaitNode waiters；

FutureTask有兩個構造方法，分別對Runable和Callable進行包裝：

/** * Creates a {@code FutureTask} that will， upon running， execute the * given {@code Callable}。 * * 直接將callable包裝成FutureTask，設定初始狀態NEW * * @param callable the callable task * @throws NullPointerException if the callable is null */public FutureTask（Callable callable） { if （callable == null） throw new NullPointerException（）； this。callable = callable； this。state = NEW； // ensure visibility of callable}/** * Creates a {@code FutureTask} that will， upon running， execute the * given {@code Runnable}， and arrange that {@code get} will return the * given result on successful completion。 * * 需要將Runnable包裝成Callable物件，在包裝成FutureTask物件，設定初始狀態NEW * * @param runnable the runnable task * @param result the result to return on successful completion。 If * you don‘t need a particular result， consider using * constructions of the form： * {@code Future<？> f = new FutureTask（runnable， null）} * @throws NullPointerException if the runnable is null */public FutureTask（Runnable runnable， V result） { this。callable = Executors。callable（runnable， result）； this。state = NEW； // ensure visibility of callable}

將Runnable包裝成Callable是透過Executors的callable方法：

/** * Returns a {@link Callable} object that， when * called， runs the given task and returns the given result。 This * can be useful when applying methods requiring a * {@code Callable} to an otherwise resultless action。 * @param task the task to run * @param result the result to return * @param the type of the result * @return a callable object * @throws NullPointerException if task null */public static Callable callable（Runnable task， T result） { if （task == null） throw new NullPointerException（）； return new RunnableAdapter（task， result）；}/** * Returns a {@link Callable} object that， when * called， runs the given task and returns {@code null}。 * @param task the task to run * @return a callable object * @throws NullPointerException if task null */public static Callable