2011/5/28JAVA随笔之线程编程（Executor框架）
1.关键字synchronized
如果一个方法声明为synchronized，那么调用这个方法要求拥有对象的锁。如果这个锁被另一个线程所拥有，线程又调用synchronized方法块，那么线程会被放入对象锁的进入集合。进入集合表示等待锁 可用线程的集合。
如果当调用一个synchronized方法时，锁可用，那么调用线程成为对象锁的所有者，可进入该方法。
当线程退出方法时，释放锁。如果释放锁时锁的进入集合不为空，JVM任意选择该集合中的线程作为锁的所有者（“任意”，大多数虚拟机按照FIFO策略排列等待集合中的线程）。
2.Java中的线程同步
同步 可重入锁 信号量 条件变量 线程
Synchronized ReentrantLock Semaphore Condition Thread
wait() lock() acquire() await() sleep()/yield()
notify()/notifyAll() unlock() release() signal() interrupt()
3.java并发编程--Executor框架
大多数并发应用程序是以执行任务（task）为基本单位进行管理的。通常情况下，我们会为每个任务单独创建一个线程来执行。这样会带来两个问题：一，大量的线程（>100）会消耗系统资源，使线程调度的开销变大，引起性能下降；二，对于生命周期短暂的任务，频繁地创建和消亡线程并不是明智的选择。因为创建和消亡线程的开销可能会大于使用多线程带来的性能好处。
一种更加合理的使用多线程的方法是使用线程池（Thread Pool）。 java.util.concurrent 提供了一个灵活的线程池实现：Executor 框架。这个框架可以用于异步任务执行，而且支持很多不同类型的任务执行策略。它还为任务提交和任务执行之间的解耦提供了标准的方法，为使用 Runnable 描述任务提供了通用的方式。 Executor 的实现还提供了对生命周期的支持和 hook 函数，可以添加如统计收集、应用程序管理机制和监视器等扩展。
在线程池中执行任务线程，可以重用已存在的线程，免除创建新的线程。这样可以在处理多个任务时减少线程创建、消亡的开销。同时，在任务到达时，工作线程通常已经存在，用于创建线程的等待时间不会延迟任务的执行，因此提高了响应性。通过适当的调整线程池的大小，在得到足够多的线程以保持处理器忙碌的同时，还可以防止过多的线程相互竞争资源，导致应用程序在线程管理上耗费过多的资源。
Executor 默认提供了一些有用的预设线程池，可以通过调用 Executors 的静态工厂方法来创建。
newFixedThreadPool：提供一个具有最大线程个数限制的线程池。 newCachedThreadPool：提供一个没有最大线程个数限制的线程池。 newSingleThreadExecutor：提供一个单线程的线程池。保证任务按照任务队列说规定的顺序（FIFO，LIFO，优先级）执行。 newScheduledThreadPool：提供一个具有最大线程个数限制线程池，并支持定时以及周期性的任务执行。
Executors类，提供了一系列工厂方法用于创先线程池，返回的线程池都实现了ExecutorService接口。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
创建固定数目线程的线程池。
public static ExecutorService newCachedThreadPool()
创建一个可缓存的线程池，调用execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
创建一个单线程化的Executor。
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池，多数情况下可用来替代Timer类。
其实查看源码我们可以发现，这些方法都调用了下面这个构造类：
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,
TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler)
corePoolSize： 线程池维护线程的最少数量
maximumPoolSize：线程池维护线程的最大数量
keepAliveTime：线程池维护线程所允许的空闲时间
unit： 线程池维护线程所允许的空闲时间的单位
workQueue：线程池所使用的缓冲队列
handler： 线程池对拒绝任务的处理策略
一个任务通过 execute(Runnable)方法被添加到线程池，任务就是一个 Runnable类型的对象，任务的执行方法就是 Runnable类型对象的run()方法。
当一个任务通过execute(Runnable)方法欲添加到线程池时：
如果此时线程池中的数量小于corePoolSize，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要创建新的线程来处理被添加的任务。
如果此时线程池中的数量等于 corePoolSize，但是缓冲队列 workQueue未满，那么任务被放入缓冲队列。
如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量小于maximumPoolSize，建新的线程来处理被添加的任务。
如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量等于maximumPoolSize，那么通过 handler所指定的策略来处理此任务。
也就是：处理任务的优先级为：
核心线程corePoolSize、任务队列workQueue、最大线程maximumPoolSize，如果三者都满了，使用handler处理被拒绝的任务。
当线程池中的线程数量大于 corePoolSize时，如果某线程空闲时间超过keepAliveTime，线程将被终止。这样，线程池可以动态的调整池中的线程数。
unit可选的参数为java.util.concurrent.TimeUnit中的几个静态属性：
NANOSECONDS、MICROSECONDS、MILLISECONDS、SECONDS。
workQueue我常用的是：java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue
handler有四个选择：
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
重试添加当前的任务，他会自动重复调用execute()方法
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()
抛弃旧的任务
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()
抛弃当前的任务
再来看看创建线程池的一些方法：
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,60L, TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());
}
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService(new ThreadPoolExecutor(1, 1,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
4.java并发编程--Executor框架之使用
1.创建Callable对象
Callable代表一个有返回值得操作。
实现Callable接口，重写call()方法，方法体为需要执行的任务或计算。
Callable对象用来作为参数传递给Future对象。
Callable和Runnable：两者类似都是为其实例可能被另一个线程执行的类设计的。但Runnable不会返回结果，并且无法抛出经过检查的异常，定义了一个不带参数的run()方法。Callable返回结果并且可能抛出异常，定义了一个不带任何参数的call()方法。
2.创建FutureTask对象
FutureTask类实现Runnable，Future接口，可取消的异步计算。利用开始和取消计算的方法、查询计算是否完成的方法和获取计算结果的方法，此类提供了对 Future 的基本实现。仅在计算完成时才能获取结果；如果计算尚未完成，则阻塞 get 方法。一旦计算完成，就不能再重新开始或取消计算。
FutureTask 包装 Callable 或 Runnable 对象。因为 FutureTask 实现了 Runnable，所以可将 FutureTask 提交给 Executor 执行。一旦运行就执行给定的 Callable/Runnable
3.创建线程池
Executors类，提供了一系列工厂方法用于创建线程池，返回的线程池都实现了ExecutorService接口。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
创建固定数目线程的线程池。
public static ExecutorService newCachedThreadPool()
创建一个可缓存的线程池，调用execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
创建一个单线程化的Executor。
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
使用方法：Execute executor = Executors.newFixedThreadPool(10); 强烈建议程序员使用较为方便的 Executors 工厂方法
或者 ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor();
FutureTask对象作为参数传递给Executor的submit方法，ExecutoreService提供了submit()方法，提交一个Callable任务或Runnable任务用于执行，并返回一个表示该任务的Future。
FutureTask的shutdown()方法，启动一次顺序关闭，执行以前提交的任务，但不接受新任务。
代码示例见：DefaultAvFlightSearchManager类的submitAbacusFlightSearchTask()方法
并发编程的一种编程方式是把任务拆分为一些列的小任务，即Runnable，然后在提交给一个Executor执行，Executor.execute(Runnalbe) 。Executor在执行时使用内部的线程池完成操作。
