Executor框架的两级调度模型
在上层，Java多线程程序通常把应用分解为若干个任务，然后使用用户级的调度器（Executor）将这些任务映射为固定数量的线程；在底层，操作系统内核将这些线程映射到硬件处理器上。
应用程序通过Executor框架控制上层的调度；而下层的调度由操作系统内核控制。
Executor框架结构
1、任务。包括被执行任务需要实现的接口：Runnable、Callable
2、任务的执行。包括执行任务的核心接口Executor，以及继承自Executor的ExecutorService接口。Executor框架有两个关键类实现了ExecutorService接口（ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor）
3、异步计算的结果。包括接口Future和实现Future接口的FutureTask类
类和结构。
1、Executor是一个接口，它是Executor框架的基础，它将任务的提交与任务的执行分离开来。
2、ThreadPoolExecutor是线程池的核心实现类，用来执行被提交的任务。
3、SchduledThreadPoolExecutor是一个实现类，可以在给定的延迟后运行命令，或者定期执行命令。
4、Future接口和实现Future接口的FutureTask类，代表异步计算的结果。
5、Runnable接口和Callable接口的实现类，都可以被ThreadPoolExecutor或ScheduledThreadPoolExecutor执行。
Executor框架的成员
1、ThreadPoolExecutor
ThreadPooleExecutor通常使用Executors来创建。Executors可以创建3种类型的ThreadPoolExecutor：SingleThreadExecutor、FixedThreadPool和CachedThreadPool。
2、ScheduledThreadPoolExecutor
ScheduledThreadPoolExecutor通常使用工厂类Executors来创建。Executors可以创建2种类型的ScheduledThreadPoolExecutor：ScheduledThreadPoolExecutor、SingleThreadScheduledExecutor。
3、Future接口
4、Runnable接口和Callable接口
Runnable接口和Callable接口的实现类之间的区别是Runnable不会返回结果，而Callable可以返回结果。
FixedThreadPool被称为可重用固定线程数的线程池。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>())
};
FixedThreadPool的corePoolSize和maximumPoolSize都被设置为创建FixedThreadPool时指定的参数nThreads。
当线程池中的线程数大于corePoolSize时，keepAliveTime为多余的空闲线程等待新任务的最长时间，超过这个时间后多余的线程将被终止。这里把keepAliveTime设置为0L，意味着多余的空闲线程会被立即终止。
SingleThreadExecutor是使用单个worker线程的Executor。
public static ExectorService newSingleThreadExecutor() {
return new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
CacheThreadPool是一个会根据需要创建新线程的线程池。
public static ExectorService newCacheThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L,
TimeUnit.MILLISECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
1）首先执行SynchronousQueue.offer(Runnable runnable)。如果当前maximumPool中有空闲线程正在执行SynchronousQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS)，那么主线程执行offer操作与空闲线程pool操作配对成功，主线程把任务交给空闲线程执行，execute()方法执行完成；否则执行下面的步骤2）。
2）当初始maximumPool为空，或者maximumPool中当前没有空闲线程时，将没有线程执行SynchronousQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS)。这种情况下，步骤1）将失败。此时CachedThreadPool会创建一个新线程执行任务，execute()方法执行完成。
3）在步骤2）中新创建的线程将任务执行完后，会执行SynchronousQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS)。这个poll操作会让空闲线程最多在SynchronousQueue中等待60秒。如果60秒内主线程提交了一个新任务（主线程执行步骤1）），那么这个空闲线程将执行主线程提交的任务；否则，这个空闲线程将终止。由于空闲60秒的空闲线程会被终止，因此长时间保持空闲的CachedThreadPool不会使用任何资源。
ScheduledThreadPoolExecutor继承自ThreadPoolExecutor。它主要用来在给定的延迟之后运行任务，或者定期执行任务。
DelayQueue是一个无界队列，所以ThreadPoolExecutor的maximumPoolSize在ScheduledThreadPoolExecutor中没有意义（设置maximumPoolSize的大小没有效果）。
ScheduledThreadPoolExecutor的执行主要分为两大部分。
1）当调用ScheduledThreadPoolExecutor的scheduleAtFixedRate()方法或者scheduledWithFixedDelay()方法时，会向ScheduledThreadPoolExecutor的DelayQueue添加一个实现了RunnableScheduledFuture接口的ScheduledFutureTask。
2）线程池中的线程从DelayQueue中获取ScheduledFutureTask，然后执行任务。
ScheduledThreadPoolExecutor为了实现周期性的执行任务，对ThreadPoolExecutor做了如下的修改。
1、使用DelayQueue作为任务队列
2、获取任务的方式不同
3、执行周期任务后，增加了额外的处理
ScheduledThreadPoolExecutor的实现
ScheduledFutureTask主要包含3个成员变量，如下。
1、long time，表示这个任务将要执行的具体时间。
2、long sequenceNumber，表示这个任务被添加到ScheduledThreadPoolExecutor中的序号。
3、long period，表示任务执行的间隔周期。
DelayQueue封装了一个PriorityQueue，这个PriorityQueue会对队列中ScheduledFutureTask进行排序。排序时，time小的排在前面，如果两个ScheduledFutureTask的time相同，就比较sequenceNumber，小的排在前面。
1）线程1从DelayQueue中获取已到期的ScheduledFutureTask(DelayQueue.take())。到期任务是指ScheduledFutureTask的time大于等于当前时间。
2）线程1执行这个ScheduledFutureTask。
3）线程1修改ScheduledFutureTask的time变量为下次将要被执行的时间。
4）线程1把这个修改time之后ScheduledFutureTask放回DelayQueue中（DelayQueue.add()）。
FutureTask详解
FutureTask实现了RunnableFuture接口，RunnableFuture接口继承了Runnable、Future接口。因此，FutureTask可以交给Executor执行，也可以由调用线程直接执行。
FutureTask的使用
可以把FutureTask交给Executor执行；也可以通过ExecutorService.submit(...)方法返回一个FutureTask，然后执行FutureTask.get()或FutureTask.cancel(...)方法。除此之外，还可以单独使用FutureTask。
