Executor（エグゼキューター）
英語表記: Executor
概要
Executor（エグゼキューター）は、並行処理（マルチスレッド）環境において、実行すべき処理の単位である「タスク」と、実際に処理を行う「スレッド」の管理を分離するための仕組みです。特にスレッドプールの文脈で利用され、開発者が直接スレッドの生成やライフサイクルを管理する煩雑さから解放されます。タスクをExecutorに投入するだけで、Executorが裏側で最適なスレッドに割り当てて実行してくれるため、効率的かつ安全にマルチスレッドプログラミングを実現できます。
詳細解説
Executorの存在は、並行・並列処理（マルチスレッド）の分野、特にスレッドプログラミングにおいて、システム設計の複雑性を大幅に軽減する画期的なアプローチだと私は感じています。
目的：スレッド管理の抽象化とリソース効率化
従来のマルチスレッドプログラミングでは、新しい処理が必要になるたびに開発者が手動で新しいスレッドを立ち上げ、処理が終わったらそのスレッドを終了させる必要がありました。しかし、スレッドの生成と破棄はシステムリソースを大量に消費する（オーバーヘッドが大きい）処理です。
Executorの主要な目的は、このオーバーヘッドを削減することにあります。Executorは、あらかじめ用意された再利用可能なスレッドの集合体、すなわちスレッドプールを管理します。タスクが到着すると、Executorはプール内のアイドル状態のスレッドにタスクを割り当てて実行させます。これにより、スレッドが繰り返し利用されるため、リソースの効率化と応答速度の向上が図れるのです。
スレッドプールにおけるExecutorの役割
Executorは、並行・並列処理（マルチスレッド） → スレッドプログラミング → スレッドプールという階層において、スレッドプールを「運用する責任者」としての役割を担います。
主要な構成要素
- タスクキュー: 投入されたタスクが実行待ちで一時的に保持される場所です。
- ワーカープール（スレッドプール）: 実際にタスクを実行するスレッドの集合体です。Executorによって管理されます。
- 実行ポリシー: プール内のスレッドが全て使用中であるなど、リソースが限界に達した際に、新しいタスクをどう扱うか（拒否するか、待たせるか、新しいスレッドを一時的に作るか）を定義するルールです。
動作原理
開発者が実行したい処理（タスク）をExecutorに渡すと、そのタスクはまずタスクキューに入ります。Executorは、ワーカープールを監視しており、空いているスレッドがあれば、キューからタスクを取り出し、そのスレッドに実行を命じます。タスクが完了すると、スレッドは終了せずにプールに戻り、次のタスクの指示を待機します。
この仕組みにより、開発者は「この処理を並行で実行してほしい」と依頼するだけでよく、Executorがリソースの状況に応じて最適な実行方法を自動で判断してくれるわけです。これは、複雑な並行処理を扱う上で、本当にありがたい機能ですよね。
具体例・活用シーン
Executorの働きを、日常的なサービス運営の場面に置き換えて考えてみましょう。このアナロジーは、並行処理がどのように管理されているかを理解するのに役立ちます。
アナロジー：レストランの配膳係（Executor）
Executorは、大型レストランにおける「配膳係（ホールマネージャー）」のような役割を果たします。
- 注文（タスク）: お客様（開発者）からの新しい料理の注文（実行したい処理）です。
- 調理人（スレッドプール）: 厨房で待機している熟練した調理人（スレッド）たちです。彼らは常に待機しており、すぐに調理に取り掛かれます。
- 注文受付台（タスクキュー）: 注文票が一時的に積まれる場所です。
もしこのレストランに配膳係がいなければ、注文のたびに新しい調理人を雇い、料理が終わるたびに解雇しなければなりません。これは非常に手間がかかり、非効率です。
しかし、Executorという名の配膳係がいると、お客様からの注文はまず配膳係に渡されます。配膳係は、その注文を注文受付台（キュー）に記録し、厨房を覗いて手が空いている調理人（スレッド）を見つけます。そして、その調理人に注文票を渡して調理を指示します。
調理人が忙しくても、注文はキューに溜まっていくだけで、システム全体が停止することはありません。配膳係（Executor）は、調理人の数を適切に管理し（スレッドプールのサイズ管理）、効率よく注文をさばき続けるのです。これにより、限られたリソース（調理人）で大量の注文（タスク）を円滑に処理できるわけです。
活用シーン
- エンタープライズシステム: 大量のデータベースアクセスや外部API連携など、時間のかかる処理をメインスレッドから切り離し、Executorでバックグラウンド実行させます。
- ファイル処理: 大容量ファイルの読み書きや、多数の小さなファイルの並行処理において、Executorがスレッドを管理し、処理時間を短縮します。
- モバイルアプリケーション: ユーザーインターフェース（UI）をブロックしないように、ネットワーク通信や画像処理といった重いタスクをExecutorに任せます。
資格試験向けチェックポイント
Executorは、並行・並列処理（マルチスレッド）の設計概念の核心部分にあたります。特に基本情報技術者試験や応用情報技術者試験では、その効率性や安全性に関する知識が問われます。
- 【最重要点】スレッド管理の自動化: Executorは、スレッドの生成、実行、待機、終了といった面倒なライフサイクル管理を自動で行います。これにより、開発者は「何を処理するか（タスク）」に集中でき、スレッドプログラミングの複雑性が低減されます。
- 【性能向上】オーバーヘッド削減の仕組み: Executorがスレッドプールを利用する最大の理由は、スレッドの再利用によるオーバーヘッドの削減です。タスクの実行速度を向上させ、システムリソースの消費を抑える効果があると理解してください。
- 【設計パターン】タスクとスレッドの分離: Executorは、実行されるタスク（Runnable/Callable）と、実行主体であるスレッドを明確に分離します。これにより、タスクの実行順序や同時実行数を柔軟に制御できるようになります。
- 【関連概念】非同期処理の基盤: Executorは、処理が終わるのを待たずに次の処理に進む「非同期処理」を実現するための基本的なコンポーネントです。Futureオブジェクトと組み合わせて、非同期で実行されたタスクの結果を後から取得する流れを理解しておく必要があります。
- 【安全性】デッドロックリスクの軽減: スレッドの数を制限できるため、無制限にスレッドが増殖することによるリソース
