任务执行（第六章）

任务边界：当围绕“任务执行”来设计应用程序时，第一步就是要找出清晰的任务边界。

线程生命周期的开销非常高：线程的创建于销毁

资源消耗：活跃的线程会消耗系统资源，尤其是内存。如果可运行的线程数量多于可用处理器的数量，那么有些线程将闲置。所以，如果已经拥有足够多的线程使CPU保持忙碌状态，那么创建再多的线程反而会降低性能

稳定性：在可创建线程的数量上存在一定限制，这个闲置值将随平台的不同而不同，并且受多个因素闲置。如果破坏了这些限制，那么可能抛出OutOfMemoryError异常

Executor框架能支持多种不同类型的任务执行策略，它提供了一种标准的方法将任务的提交过程与执行过程解耦，并用Runnable来表示任务。Executor的实现还提供了对生命周期的支持，以及统计信息收集、应用程序管理机制和性能监视等机制。

Executor基于生产者----消费者模式，提交任务的操作相当于生产者，执行任务的线程相当于消费者。

Executor的生命周期

JVM只有在所有（非守护）线程都终止后才会退出，因此，如果Executor没有正确关闭，那么JVM将无法退出。

Executor执行的任务有4个证明周期阶段：创建、提交、开始和完成。已提交但尚未开始的任务可以取消，但对于已经开始执行的任务，只有当他们响应中断时才能取消。

Executor扩展了ExecutorService接口，用于管理生命周期：

Executor的缺陷：

Executor使用Runnable作为基本的任务标志形式，但Runnable中的run()不能返回值也不能抛出异常

在执行策略中定义了任务执行的“What、Where、When、How”等方面。包括：

线程池指管理一组同构工作线程的资源池。

可以通过调用Executor中的一些静态函数创建线程池：

newFixedThreadPool：创建一个固定长度的线程池，每当提交一个任务时就创建一个线程，直到创建的线程数量达到最大，此后线程的数量不会再变化。如果某个线程由于发生未预期的Exception而结束，那么线程会补充一个新的线程

newCachedThreadPool：创建一个可缓存的线程池，如果线程池的规模超过了处理需求，那么将回收空闲的线程，而当需求增加时，则可以添加新的线程，线程池的规模不存在人任何限制

newSingleThreadExecutor：单线程的Executor，它创建单个工作者线程来执行任务，如果这个线程异常结束，会创建一个新的线程来代替，其能确保依照任务在队列中的顺序串行序执行

new ScheduledThreadPool：创建一个固定长度的线程池，而且以延时或定时的方式来执行顺序

Timer类负责管理延迟任务以及周期任务，但是Timer类存在一些缺陷，应该考虑使用ScheduledThreadPool类代替它。

Timer类的缺陷

Timer在执行所有定时任务时只会创建一个线程，如果某个任务的延时时间过长，那么将破坏其他TimerTask的定时精确性。

如果TimerTask抛出了一个未受检查的异常，由于Timer线程并不捕获异常，因此Timer将终止线程的执行。

Callable提供了一种相比Runnable更好的抽象：call,call()有返回值（要用Callable表示无返回值的任务，使用Callable），并且允许抛出异常。

Future表示一个任务的生命周期，并提供了相应的方法来判断是否已经完成或取消，以及获取任务的结果和取消任务等。Future意味着任务的生命周期只能前进，不能后退。

如果任务抛出了异常，那么get将异常封装为ExecutorException并重新抛出，并且可以通过getCause来获得被封装的初始异常，如果任务被取消，那么get将抛出 CancellationException