第六章 任务执行

• 1.创建线程的方式

　　1.继承Thread类创建线程

　　2.实现Runnable接口创建线程

　　3.使用Callable和Future创建线程

　　(参考:https://www.cnblogs.com/3s540/p/7172146.html)

2.Executor框架——将任务的提交过程和执行过程解耦

//通过execute()方法将任务提交到工作队列，工作线程反复从工作队列中取出任务并执行
public interface Executor{
    void execute(Runnable command);
}

3.线程池

　　通过调用Executors中的静态工厂方法之一创建一个线程池：

　　newFixedThreadPool:创建一个固定长度的线程池。

　　newCachedThreadPool:创建一个可缓存的线程池，如果线程池的当前规模超过了处理需求，将回收空闲的线程；当需求增加时，将创建新的线程，线程池的规模不存在限制。

　　newSingleThreadExecutor:创建一个单线程的Executor，它创建一个单工作者线程，当该线程异常结束时，会创建另一个线程替代它。确保任务按照在队列中的顺序串行执行。

　　newScheduledThreadPool:创建一个固定长度的线程池，而且以延迟或定时的方式来执行任务。

4.Executor的生命周期

　　为了解决执行服务的生命周期问题，ExecutorService继承了Executor接口，添加了生命周期的管理方法

　　

public interface ExecutorService extends Executor{
    void shutdown();
    List<Runnable> shutdownNow（）；
    boolean isShutdown();
    boolean isTerminated();
    boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)
    ...
}

ExecutorService的生命周期有3中状态：运行，关闭和已终止

ExecutorService在初始创建时处于运行状态。

shutdown方法将执行平缓的关闭过程：不再接受新的任务，同时等待已经提交的任务执行完成——包括那些还未开始的任务。shutdownNow方法将执行粗暴的关闭过程：将尝试取消所有运行中的任务，并且不再启动队列中尚未开始执行的任务。

等所有任务完成以后，ExecutorService进入终止状态。

继续细分：

　　1.RUNNING：线程池创建完毕后

　　2.SHUTDOWN：RUNNING的下个状态之一，不接受新任务，但是会处理现有的任务，包括任务队列中的任务

　　3.STOP：RUNNING的下个状态之一，不接受新任务并且尝试取消正在进行的任务，也不会继续处理任务队列中的任务

　　4.TIDYING：2、3的下一个状态，这个时候所有任务均已终止，执行钩子函数

　　5.TERMINATED：4的下一个状态，已终止

有关线程池的更多内容请见：https://www.cnblogs.com/walker993/p/14615252.html

5.携带结果的任务Callable与Future

　　Runnable：不能返回一个值或抛出一个受检查的异常。

　　Callable：call()方法将返回一个值或抛出一个异常。

　　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。get()方法取决于任务的状态（尚未开始，正在执行，已经完成）。当任务已经完成时，get将返回结果或抛出异常；如果任务没有完成，get将阻塞；如果任务抛出了异常，那get将该异常封装为ExecutionException并重新抛出。

6. 线程间的通信方式

1. 等待/唤醒机制
2. 栅栏
3. 闭锁
4. 信号量

　　http://www.cnblogs.com/PerkinsZhu/p/7439330.html

7. 线程的调度

　　调度方式：

• 抢占式调度：每个线程由系统分配执行时间，线程的切换不由线程本身决定
• 协同式调度：线程的执行时间由线程本身控制，线程把自己的工作执行完之后，主动通知系统切换到另外一个线程上。

　　线程的调度算法：

• 先来先服务：按照作业进入队列的时间顺序分配资源、创建线程
• 短作业优先：从后备队列选取若干执行时间最短的作业，调入内存运行
• 优先权调度：按优先级顺序分配
• 时间片轮转：将任务按先来先服务原则拍成一个队列，每次调度时，把CPU分配给队首进程，令其执行一个时间片，时间片用完后，计时器时钟发出中断请求，调度程序停止该进程的执行，把它送到队列末尾，让队首的进程获取新的时间片　

8. ThreadLocal

　　每个线程内部都有一个ThreadLocals变量，实则为一个map类型的ThreadLocal.ThreadLocalMap的成员变量，map的key为当前的ThreadLocal，value为保存的变量的副本。

　　https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920407.html

　　这里讨论下ThreadLocal的内存泄漏问题，map的key是一个弱引用，当对应的ThreadLocal置为空时，ThreadLocalMap释放对ThreadLocal的引用，让GC回收ThreadLocal实例。但是，value并没有被回收，存在一条从currentThread连接过来的强引用，只有在当前线程结束之后才会被回收。所以，在线程池的环境中，因为线程的复用，会导致内存泄漏。解决方法是调用ThreadLocal的remove方法。

　　https://www.cnblogs.com/jcli/p/talk_about_threadlocal.html，https://www.cnblogs.com/onlywujun/p/3524675.html

9. 线程状态

　　补一下线程状态的解析，引用一个很好的博文：https://www.cnblogs.com/waterystone/p/4920007.html