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java并发编程实战笔记-6-7章

6.1节 背景

(为了引出Executor框架)
任务执行方式:

  1. 串行; 单线程,太慢;
  2. 完全并行; 每个任务一个线程,开销太大.
  3. 使用Executor框架. OK

6.2 Executor框架

java.util.concurrent提供的线程池.
可以通过实现Executor接口,自定义执行策略:

  1. 谁来执行;
  2. 执行顺序;(FIFO,LIFO,优先级)
  3. 并发度;
  4. 线程池容量(包括等待的);
  5. 什么时候拒绝任务,拒绝哪一个;
  6. 执行任务前后的操作.

或者直接使用Executors中编写好的线程池/执行策略:

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newFixedThreadPool // 定长
newCachedThreadPool // 无限增长,但会复用原来的
newSingleThreadExecutor // 单线程
newScheduledThreadPool // 定长,但可以定时\延迟执行.
newWorkStealingPool // 用fork-join的,工作觅取的 // 1.8新增.

Executor的生命周期

为了以各种方式关掉Executor,库中写了ExecutorService:

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public interface ExecutorService extends Executor {
        void shutdown();//平缓得关闭,不再接收新任务,执行剩余的;
        List<Runnable> shutdownNow();//取消运行中的和未执行的;
        boolean isShutdown();//是否已经下达shutdown命令
        boolean isTerminated();//是否完成了shutdown命令
        boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)
                throws InterruptedException;
        // ... 还有一些invoke和submit        
    }

ExecutorService生命周期有3种状态:
运行,关闭,已终止.

ExecutorService中的任务的生命周期:
创建,提交,开始,完成.

上述生命周期都是单向不可逆的.

线程池的局限

  1. 适用于同构任务,异构任务分解粒度不够细,提升不够大;

第七章 取消与关闭

背景:

java中无法简单\安全得停止取消某个线程;
需要使用中断(一种协作机制),从一个线程发出取消请求,中断另一个线程.因此其实需要被中断的线程预先提供安全停止\取消的方法,其中包括清理资源等操作.

取消策略:

  1. HOW: 其他线程如何请求取消;
  2. WHEN: 本线程何时受理取消请求;
  3. WHAT: 取消时具体要干什么.

Thread中的中断方法:

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public class Thread{
public void interrupt(){}// 中断此线程
public boolean isInterrupted(){}//查询中断状态
public static boolean interrupted(){}// 查询中断状态,且清除中断.
}

中断策略

有些线程不支持取消,但可以支持中断.

中断的方法:

  1. 直接中断:

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    Thread.currentThread().interrupt();

  2. 限时任务:

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    Future<?>task=exec.submit(r);
    task.get(timeout,unit);
    task.cancel();

  3. 处理不可中断的阻塞:

(1)java.io包中的同步Socket I/O:
InputStream和OutputStream的read,write方法都不会响应中断.
中断方法: 关闭底层套接字,让read,write抛出SocketException.

(2)java.io包中的同步I/O:
中断方法:
中断InterruptibleChannel.抛出ClosedByInterruptExeception.
关闭InterruptibleChannel.抛出AsynchronousCloseException.

(3)Selector的异步I/O:(java.nio.channels)
中断方法:
close或wakeup方法. 抛出ClosedSelectorException.

(4)等待内置锁.
使用Lock类中的lockInterruptible方法.

取消策略的设计

1.设置取消信号量.

太山寨. 缺陷:
(1) while循环中不能有阻塞,否则无法取消.
因此需要检查while循环中的每一行代码,确保安全比较麻烦.

2.捕获中断异常.自定义存盘操作.

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// 用cancel接口封装后调用.
public void cancel(){this.interrupt();}

3.任务交给ExecutorService托管.// 本质上调了interrupt.

4.使用毒丸对象.

缺陷: 仅当生产者消费者数量已知情况.无界队列场景下使用.

Executors保存进度

shutdownNow会返回尚未开始的线程列表. 无法获得中途取消的.
可以自己封装一遍ExecutorsService. 重写execute方法,捕获异常判断状态,记录取消的线程.
详见代码:
https://github.com/xiaoyue26/july/blob/master/src/main/java/practice/chapter7/TrackingExecutor.java

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