任务的优点

通过把应用程序的工作分解到多个任务中,可以简化应用程序的组织结构,提供一种自然的事务边界来优化错误恢复过程, 以及提供一种自然的并行工作结构来提升并发性!

任务独立性

在理想情况下,各个任务之间是相互独立的,任务不依赖于其他任务的状态,结果,或边界效应. 独立性有助于实现任务并发, 任务调度, 任务负载等.

服务器应用程序的要求

• 在正常负载下,服务器应用程序应该同时表现出良好的吞吐量和快速响应性
• 当负荷过载时,服务器应用程序的性能应该是逐渐降低,而不是直接失败

应用或任务设计的关键

• 清晰的任务边界
• 明确任务执行策略

无限制创建线程的不足

• 线程生命周期开销非常高, 如创建需要时间
• 活跃线程消耗系统资源, 如运行需要内存, 调度需要cpu
• 线程数量超过一定限度会导致系统稳定性下降, 如内存溢出

任务和线程的关系

任务是一组逻辑工作单元
线程是使任务异步执行的机制

Executor框架(线程池类库)

• Executor框架中任务执行的主要抽象不是Thread,而是Executor
• Executor框架提供了一种标准的方法将任务的提交过程和执行策略解耦开来,并用Runnable表示任务
• Executor框架还提供了对生命周期的支持,以及对统计信息收集,应用程序管理机制和性能监视等机制
• Executor框架基于生产者-消费者模式,提交任务的操作相当于生产者(生产待完成的工作单元),执行任务的线程相当于消费者(执行完成这些工作单元)

PS:通过将任务的提交操作和任务执行策略分离开来,有助于在部署阶段选择与可用硬件资源最匹配的执行策略

任务执行策略

• 执行策略定义了任务执行的"what,where,when,how"等四个方面
  • 在什么(what)线程中执行?
  • 任务按照什么(what)顺序执行(FIFO,LIFO,优先级)?
  • 有多少个(how many)任务能并发执行?
  • 在队列中有多少个(how many)任务等待执行?
  • 系统过载时需要拒绝一个任务,应该选择哪一个(which)任务?另外,如何(how)通知应用程序有一个任务被拒绝?
  • 在执行一个任务之前或之后应该执行哪些(what)动作?

ExecutorService生命周期

1. 运行, ExecutorService创建时处于运行状态
2. 关闭, 调用shutdown或shutdownNow后处于关闭装填
3. 已终止, 调用shutdown或shutdownNow并且所有任务都结束后处于终止状态
   isTermination返回ture,或者awaitTermination方法正常返回则表示ExecutorService处于终止状态

Executor执行的任务的四个阶段

1. 创建
2. 提交
3. 开始
4. 完成

Runnable VS Callable

• Runnable和Callable都表示抽象的任务
• Runnable不能返回任务的结果或者抛出一个受检查异常, Callable则可以

Future

Future表示一个任务的生命周期, 提供了相应方法判断任务是否已经完成或取消,以及获取任务的结果和取消任务等.
Futrue规范中包含的隐含意义是,任务的声明周期只能前进,不能后退,就想ExecutorService的声明周期一样.当某个任务完成后,它就永远停留在"完成"状态上