Runnable && Thread
Runnable和Thread都是java.lang包最基本的線程操作類，相當于官方的，而Executor接口及其實現都是Doug Lea寫的java.util.concurrent包下菩暗，屬于民間的惑折，當然因為太牛逼了所以也在jdk中
先看官方提供的線程操作，其中Runnable是一個函數式接口
@FunctionalInterface
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
可以理解為一個待執(zhí)行的函數归园，或者理解為一個任務(通過調用run方法可以實際的執(zhí)行任務)
Runable是一個定義的任務黄虱，而Thread是它的一個執(zhí)行者，它提供start方法可以開啟一個新線程執(zhí)行傳入的Runable任務庸诱，這很像命令模式捻浦，用戶通過實現Runable制定一個命令，交給Thread這個執(zhí)行者去具體執(zhí)行
所以一般開啟新線程執(zhí)行方法的方式如下
Runnable task = () -> {
// do something
};
new Thread(task).start(); // 開啟新線程執(zhí)行
而開啟新線程執(zhí)行方法也只有這一個途徑可走桥爽，就是必須通過官方的Thread.start方法
Executor
雖然開啟線程執(zhí)行任務只能走Thread.start方法朱灿，方法只有一個，但我們能做的是可以改變任務運行的方式钠四，比如我們可以決定什么時候執(zhí)行任務盗扒，多少個任務共用某個線程排隊工作
最具代表性的就是線程池，線程池只是修改了任務執(zhí)行的方式：即所有任務共用固定數量的線程缀去，但最終的運行終歸還是通過Thread.start方法實際在線程中執(zhí)行Runnable方法
Doug Lea所寫的java.util.concurrent.Executor把各種方式的Runnable執(zhí)行器的一個抽象
public interface Executor {
void execute(Runnable command);
}
而且提供了一些常用的執(zhí)行器供我們使用侣灶，比如ThreadPoolExecutor(線程池)，ForkJoinPool缕碎，當然我們也可以自己定義一個Executor按照自己的方式執(zhí)行任務褥影，比如netty中實現的SingleThreadEventExecutor是一種單個線程依次處理所有任務的執(zhí)行器
ExecutorService
如果說Executor是一種對按自己套路執(zhí)行任務的執(zhí)行器，是一種抽象分類阎曹，那么ExecutorService就是其下的一個子分類伪阶，它是一種特殊的執(zhí)行器煞檩，從名字直譯來看："執(zhí)行器服務"，從一個執(zhí)行器升級為執(zhí)行服務栅贴，像不像某公司從賣產品業(yè)務升級為產品安裝售后整套服務
所以ExecutorService作為一個特殊的服務類Executor斟湃，不光能按照自己的方式執(zhí)行任務，還推出了一系列附加"服務"檐薯，那就看看這種特殊的執(zhí)行器都提供了什么服務
public interface ExecutorService extends Executor {
void shutdown();
Future<?> submit(Runnable task);
<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
......
}
只貼了些重要方法凝赛，首先繼承了Executor肯定是要繼承void execute(Runnable) 方法代表它首先是一個任務執(zhí)行器
shutdown方法代表這個執(zhí)行器是有狀態(tài)的，可以關閉服務的
然后就是重量級的submit方法坛缕，這也是ExecutorService提供的最具特色的服務墓猎，如果打開ExecutorService的類，注釋第一句就寫著：
/**
* An {@link Executor} that provides methods to manage termination and
* methods that can produce a {@link Future} for tracking progress of
* one or more asynchronous tasks.
翻譯過來大致就是ExecutorService是一個特殊的Executor執(zhí)行器赚楚，他可以終止服務并且可以創(chuàng)建一個Future來跟蹤任務執(zhí)行進度
ExecutorService的submit不光能接受Runnable毙沾，還可以接受一種新型任務形式：Callable，即有返回結果和異常的任務
Callable
上面我們總結Runnable是一種可執(zhí)行任務宠页，而這種任務是沒有返回結果的左胞，也不能拋出異常，很顯然現實中很多任務是需要有返回結果的举户，比如計算1+1等于幾的任務烤宙，所以為了擴展任務類型，Doug Lea又定義一種新的任務：Callable俭嘁，而ExecutorService可以接受并處理這樣的任務
@FunctionalInterface
public interface Callable<V> {
V call() throws Exception;
}
Future
submit執(zhí)行的返回值是一個Future躺枕，從注釋看出他可以跟蹤任務的進度，它就好比任務的一個訂單供填，通過訂單可以取消任務拐云，查看任務進度等
- boolean cancel(boolean) 取消
取消任務，就好比在某寶買了個東西捕虽，本質就是提交一個"把東西給我送過來"的任務慨丐，而通過訂單我們就可以取消這個任務 - isCancelled() && isDone()
查看任務狀態(tài)，是否取消和是否完成 - V get()
獲取任務執(zhí)行結果泄私，如果沒完成則阻塞，如果是Runnable备闲，返回的就是null
AbstractExecutorService
ExecutorService制訂了一種新型執(zhí)行器晌端，它的特殊在于可以跟蹤任務進度甚至取消任務，那么如何實現吶
首先execute方法只會單純的執(zhí)行任務恬砂，按照自己執(zhí)行器的邏輯調用Thread.start方法咧纠，不會有返回值，也不支持跟蹤進度或取消
所以解決方案只有一個：調包任務泻骤，具體這樣操作：當用戶提交任務漆羔，不是直接去execute執(zhí)行梧奢，而是把任務包裝為一個新任務，新任務執(zhí)行原任務的同時演痒，還負責獲取任務結果亲轨，跟蹤任務狀態(tài)等工作，相當于是原任務的一個代理
以上即是AbstractExecutorService負責的工作鸟顺，它是ExecutorService關于任務跟蹤業(yè)務的相關實現(解決方案即是代理任務)惦蚊，繼承了AbstractExecutorService的任務執(zhí)行器既可以實現跟蹤任務的功能
來看一下AbstractExecutorService的submit方法
public Future<?> submit(Runnable task) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
// 生成一個依賴于原任務的新任務
RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null);
// 執(zhí)行新任務
execute(ftask);
// 返回新任務(充當任務跟蹤器)
return ftask;
}
其中newTaskFor方法負責生成新任務，同時也是原任務的跟蹤器(訂單)
protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Runnable runnable, T value) {
return new FutureTask<T>(runnable, value);
}
所以整個執(zhí)行過程就是把Runnable或Callable轉換為FutureTask的過程讯嫂，而FutureTask首先是一個新任務(繼承Runnable)蹦锋，又是原任務的跟蹤器(繼承Future)，這種任務歸類為RunnableFuture
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
void run();
}
FutureTask
接下來就看FutureTask是如何實現跟蹤替換原任務的欧芽，首先它的重點屬性如下
- int state; 存儲原任務的執(zhí)行狀態(tài)
- Callable<V> callable; 原任務Runnable也可以適配為返回null的Callable
- Object outcome; 原任務的返回結果
再看一下重點方法
1.初始化莉掂，存儲原任務，任務狀態(tài)為NEW
public FutureTask(Callable<V> callable) {
if (callable == null)
throw new NullPointerException();
this.callable = callable;
this.state = NEW; // ensure visibility of callable
}
2.run()千扔，真實的被執(zhí)行任務巫湘，加入狀態(tài)判斷，執(zhí)行原任務通過try-catch獲取異常昏鹃，通過outcome保存結果
public void run() {
// 如果任務不是新狀態(tài)尚氛，直接返回
if (state != NEW ||
!UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,
null, Thread.currentThread()))
return;
try {
// 獲取原任務
Callable<V> c = callable;
if (c != null && state == NEW) {
V result;
boolean ran;
try {
// 執(zhí)行原任務
result = c.call();
ran = true;
} catch (Throwable ex) {
result = null;
ran = false;
// 有異常設置異常
setException(ex);
}
if (ran)
// 設置outcome存儲返回值
set(result);
}
} finally {
// runner must be non-null until state is settled to
// prevent concurrent calls to run()
runner = null;
// state must be re-read after nulling runner to prevent
// leaked interrupts
int s = state;
if (s >= INTERRUPTING)
handlePossibleCancellationInterrupt(s);
}
}
3.get()，獲取結果洞渤，如果狀態(tài)未完成阻塞等待阅嘶，完成則返回outcome
public V get() throws InterruptedException, ExecutionException {
int s = state;
// 如果任務未完成，阻塞等待
if (s <= COMPLETING)
s = awaitDone(false, 0L);
// 任務完成载迄，返回結果
return report(s);
}
private V report(int s) throws ExecutionException {
Object x = outcome;
if (s == NORMAL)
return (V)x; // 返回結果即outcome
if (s >= CANCELLED)
throw new CancellationException();
throw new ExecutionException((Throwable)x);
}
4.cancel()讯柔，只要把狀態(tài)設置為CANCEL，run時就會直接return而不會執(zhí)行原任務
public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) {
// 狀態(tài)變?yōu)镃ANCELLED
if (!(state == NEW &&
UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW,
mayInterruptIfRunning ? INTERRUPTING : CANCELLED)))
return false;
// 如果正在運行調用interrupt阻斷正在執(zhí)行的任務
try { // in case call to interrupt throws exception
if (mayInterruptIfRunning) {
try {
Thread t = runner;
if (t != null)
t.interrupt();
} finally { // final state
UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, INTERRUPTED);
}
}
} finally {
finishCompletion();
}
return true;
}
總結
AbstractExecutorService只是實現了讓任務變得可跟蹤护昧，通過調包任務魂迄，而具體任務的執(zhí)行最終依然會調用execute，這個方法AbstractExecutorService并沒有實現惋耙，因為這也是所有執(zhí)行器的差異所在捣炬，即按自己的方式選擇線程執(zhí)行任務， 比如ThreadPoolExecutor線程池的固定線程數執(zhí)行所有任務的模式绽榛，也就是只需要實現execute方法湿酸，而submit則交給父類AbstractExecutorService處理
