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java线程池 常用方法

 hehffyy 2011-11-26

在Java5之后,并发线程这块发生了根本的变化,最重要的莫过于新的启动、调度、管理线程的一大堆API了。在Java5以后,通过Executor来启动线程比用Thread的start()更好。在新特征中,可以很容易控制线程的启动、执行和关闭过程,还可以很容易使用线程池的特性。

  一、创建任务

  任务就是一个实现了Runnable接口的类。

  创建的时候实run方法即可。

  二、执行任务

  通过java.util.concurrent.ExecutorService接口对象来执行任务,该接口对象通过工具类java.util.concurrent.Executors的静态方法来创建。

  Executors此包中所定义的 Executor、ExecutorService、ScheduledExecutorService、ThreadFactory 和 Callable 类的工厂和实用方法。

  ExecutorService提供了管理终止的方法,以及可为跟踪一个或多个异步任务执行状况而生成 Future 的方法。 可以关闭 ExecutorService,这将导致其停止接受新任务。关闭后,执行程序将最后终止,这时没有任务在执行,也没有任务在等待执行,并且无法提交新任务。

  executorService.execute(new TestRunnable());

  1、创建ExecutorService

  通过工具类java.util.concurrent.Executors的静态方法来创建。

  Executors此包中所定义的 Executor、ExecutorService、ScheduledExecutorService、ThreadFactory 和 Callable 类的工厂和实用方法。

  比如,创建一个ExecutorService的实例,ExecutorService实际上是一个线程池的管理工具:

  ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();

  ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);

  ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

  2、将任务添加到线程去执行

  当将一个任务添加到线程池中的时候,线程池会为每个任务创建一个线程,该线程会在之后的某个时刻自动执行。

  三、关闭执行服务对象

  executorService.shutdown();

  四、综合实例

package concurrent;

import java.util.concurrent.ExecutorService; 
import java.util.concurrent.Executors;

/** 
* Created by IntelliJ IDEA. 

* @author leizhimin 2008-11-25 14:28:59 
*/ 
public class TestCachedThreadPool { 
        public static void main(String[] args) { 
//                ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool(); 
                ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5); //         ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

                for (int i = 0; i < 5; i++) { 
                        executorService.execute(new TestRunnable()); 
                        System.out.println("************* a" + i + " *************"); 
                } 
                executorService.shutdown(); 
        } 
}

class TestRunnable implements Runnable { 
        public void run() { 
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程被调用了。"); 
                while (true) { 
                        try { 
                                Thread.sleep(5000); 
                                System.out.println(Thread.currentThread().getName()); 
                        } catch (InterruptedException e) { 
                                e.printStackTrace(); 
                        } 
                } 
        } 
}

  运行结果:

************* a0 ************* 
************* a1 ************* 
pool-1-thread-2线程被调用了。 
************* a2 ************* 
pool-1-thread-3线程被调用了。 
pool-1-thread-1线程被调用了。 
************* a3 ************* 
************* a4 ************* 
pool-1-thread-4线程被调用了。 
pool-1-thread-5线程被调用了。 
pool-1-thread-2 
pool-1-thread-1 
pool-1-thread-3 
pool-1-thread-5 
pool-1-thread-4 
pool-1-thread-2 
pool-1-thread-1 
pool-1-thread-3 
pool-1-thread-5 
pool-1-thread-4 

 

 五、获取任务的执行的返回值

  在Java5之后,任务分两类:一类是实现了Runnable接口的类,一类是实现了Callable接口的类。两者都可以被ExecutorService执行,但是Runnable任务没有返回值,而Callable任务有返回值。并且Callable的call()方法只能通过ExecutorService的submit(Callable<T> task) 方法来执行,并且返回一个 <T> Future<T>,是表示任务等待完成的 Future.

  public interface Callable<V>返回结果并且可能抛出异常的任务。实现者定义了一个不带任何参数的叫做 call 的方法。

  Callable 接口类似于 Runnable,两者都是为那些其实例可能被另一个线程执行的类设计的。但是 Runnable 不会返回结果,并且无法抛出经过检查的异常。

  Executors 类包含一些从其他普通形式转换成 Callable 类的实用方法。

  Callable中的call()方法类似Runnable的run()方法,就是前者有返回值,后者没有。

  当将一个Callable的对象传递给ExecutorService的submit方法,则该call方法自动在一个线程上执行,并且会返回执行结果Future对象。

  同样,将Runnable的对象传递给ExecutorService的submit方法,则该run方法自动在一个线程上执行,并且会返回执行结果Future对象,但是在该Future对象上调用get方法,将返回null.

  遗憾的是,在Java API文档中,这块介绍的很糊涂,估计是翻译人员还没搞清楚的缘故吧。或者说是注释不到位。下面看个例子:

import java.util.ArrayList; 
import java.util.List; 
import java.util.concurrent.*;

/** 
* Callable接口测试 

* @author leizhimin 2008-11-26 9:20:13 
*/ 
public class CallableDemo { 
        public static void main(String[] args) { 
                ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool(); 
                List<Future<String>> resultList = new ArrayList<Future<String>>();

                //创建10个任务并执行 
                for (int i = 0; i < 10; i++) { 
                        //使用ExecutorService执行Callable类型的任务,并将结果保存在future变量中 
                        Future<String> future = executorService.submit(new TaskWithResult(i)); 
                        //将任务执行结果存储到List中 
                        resultList.add(future); 
                }

                //遍历任务的结果 
                for (Future<String> fs : resultList) { 
                        try { 
                                System.out.println(fs.get());     //打印各个线程(任务)执行的结果 
                        } catch (InterruptedException e) { 
                                e.printStackTrace(); 
                        } catch (ExecutionException e) { 
                                e.printStackTrace(); 
                        } finally { 
                                //启动一次顺序关闭,执行以前提交的任务,但不接受新任务。如果已经关闭,则调用没有其他作用。 
                                executorService.shutdown(); 
                        } 
                } 
        } 
}


class TaskWithResult implements Callable<String> { 
        private int id;

        public TaskWithResult(int id) { 
                this.id = id; 
        }

        /** 
         * 任务的具体过程,一旦任务传给ExecutorService的submit方法,则该方法自动在一个线程上执行。 
         * 
         * @return 
         * @throws Exception 
         */ 
        public String call() throws Exception { 
                System.out.println("call()方法被自动调用,干活!!!             " + Thread.currentThread().getName()); 
                //一个模拟耗时的操作 
                for (int i = 999999; i > 0; i--) ; 
                return "call()方法被自动调用,任务的结果是:" + id + "    " + Thread.currentThread().getName(); 
        } 
}

  运行结果:

call()方法被自动调用,干活!!!             pool-1-thread-1 
call()方法被自动调用,干活!!!             pool-1-thread-3 
call()方法被自动调用,干活!!!             pool-1-thread-4 
call()方法被自动调用,干活!!!             pool-1-thread-6 
call()方法被自动调用,干活!!!             pool-1-thread-2 
call()方法被自动调用,干活!!!             pool-1-thread-5 
call()方法被自动调用,任务的结果是:0    pool-1-thread-1 
call()方法被自动调用,任务的结果是:1    pool-1-thread-2 
call()方法被自动调用,干活!!!             pool-1-thread-2 
call()方法被自动调用,干活!!!             pool-1-thread-6 
call()方法被自动调用,干活!!!             pool-1-thread-4 
call()方法被自动调用,任务的结果是:2    pool-1-thread-3 
call()方法被自动调用,干活!!!             pool-1-thread-3 
call()方法被自动调用,任务的结果是:3    pool-1-thread-4 
call()方法被自动调用,任务的结果是:4    pool-1-thread-5 
call()方法被自动调用,任务的结果是:5    pool-1-thread-6 
call()方法被自动调用,任务的结果是:6    pool-1-thread-2 
call()方法被自动调用,任务的结果是:7    pool-1-thread-6 
call()方法被自动调用,任务的结果是:8    pool-1-thread-4 
call()方法被自动调用,任务的结果是:9    pool-1-thread-3

Process finished with exit code 0

 

一个 ExecutorService,它使用可能的几个池线程之一执行每个提交的任务,通常使用 Executors 工厂方法配置。

 

线程池可以解决两个不同问题:由于减少了每个任务调用的开销,它们通常可以在执行大量异步任务时提供增强的性能,并且还可以提供绑定和管理资源(包括执行集合任务时使用的线程)的方法。每个 ThreadPoolExecutor 还维护着一些基本的统计数据,如完成的任务数。

 

为了便于跨大量上下文使用,此类提供了很多可调整的参数和扩展挂钩。但是,强烈建议程序员使用较为方便的 Executors 工厂方法Executors.newCachedThreadPool()(无界线程池,可以进行自动线程回收)、Executors.newFixedThreadPool(int)(固定大小线程池)和Executors.newSingleThreadExecutor()(单个后台线程),它们均为大多数使用场景预定义了设置。

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