java多线程－Executors实现的几种线程池以及Callable

Posted 2020-09-05 eleven_yw

从java5开始，类库中引入了很多新的管理调度线程的API，最常用的就是Executor（执行器）框架。Executor帮助程序员管理Thread对象，简化了并发编程，它其实就是在 提供了一个中间层，方便程序员管理异步任务的执行，而又不用显式的管理线程的生命周期。

Executor采用了线程池实现，也更节约开销，因为是我们启动新线程的首选方法。

 

示例代码：src/thread_runnable/CachedThreadPool.java

 1 public class CachedThreadPool{
 2     
 3     public static void main(String[] args) {
 4         ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
 5         
 6         
 7         System.out.println("main start  "  + Thread.currentThread().getName());
 8         for (int i=0; i<3; i++){
 9             exec.execute(new CountDown());
10         }
11         
12         exec.shutdown();
13         System.out.println("main end  "  + Thread.currentThread().getName());
14     }
15 
16 }

输出结果：（每次执行输出结果都有差异）

 

 

Executors类通过提供一系列的工厂方法来创建线程池，返回的线程池都实现了ExecutorService接口，ExecutorService接口实现了Executor接口，提供了更丰富的方法来管理线程池，ExecutorService对象可以通过execute(Runnable)/submit(Callable)方法来开始执行新的方法（这本身也属于命令设计模式）。

ExecutorService（其实就是线程池）的生命周期包括三种状态，运行，关闭，终止。创建后便进入运行状态。调用shutdown（）方法就进入关闭状态。此时ExecutorService不再接受新的任务，但是它还在执行已经提交的任务，等到所有的任务都执行完毕后，就到了终止状态。

Executors类通过提供一系列的工厂方法来创建线程池，常见类型如下：

1 public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

创建固定数目的线程池

 

 

1 public static ExecutorService newCachedThreadPool()

创建一个可缓存的线程池，调用execute添加新任务后，如果有之前构造的可用线程，则重用该线程；否则，就创建一个新线程并添加到池中。并且可以从缓存中移除那些60s未被使用的线程。

 

1 public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()

创建一个单线程的线程池。其实只有一个线程，所有的任务按照指定的顺序，（FIFO，LIFO，优先级）来执行。

 

1 public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)

创建一个定长线程池，支持定时及周期性的任务执行，所以很多时候可用来代替Timer类。

 

 

看一个简单的例子，代码地址：src/thread_runnable/FixedThreadPool.java

 1 public class FixedThreadPool{
 2     public static void main(String[] args) {
 3         int ThreadCount = 2;    
 4         ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(ThreadCount);
 5         
 6         System.out.println("main start  "  + Thread.currentThread().getName());
 7         for (int i=0; i<3; i++){
 8             exec.execute(new CountDown());
 9         }
10         exec.shutdown();
11         System.out.println("main end  "  + Thread.currentThread().getName());
12         
13     }
14 }

当ThreadCount = 2时，某一次输出结果为：

 

从输出结果可以看出，在最初的时候，只有thread-1和thread-2两个线程在执行任务，当之前的任务执行完成之后，thread-2被复用，开始执行第三个任务。
那么我们可以想象，如果我们把 让ThreadCount = 1，那么应该只存在一个线程，其执行完一个任务，再接着执行另一个。
修改ThreadCount = 1，输出结果符合我们的预期：

 

可以周期或者delay执行的 线程也是在实际项目中也是比较常见的。
示例代码地址：src\\thread_runnable\\ScheduledExecutorServiceDemo.java

 1 public class ScheduledExecutorServiceDemo {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         // TODO Auto-generated method stub
 4         ScheduledExecutorService mScheduledService  = Executors.newScheduledThreadPool(2);
 5         System.out.println("ScheduledExecutorServiceDemo --- main start, " + Thread.currentThread().getName());
 6         mScheduledService.schedule(new CountDown(), 2 , TimeUnit.SECONDS);
 7         System.out.println("ScheduledExecutorServiceDemo --- main end, " + Thread.currentThread().getName());
 8         mScheduledService.shutdown();
 9     }
10 }

输出结果：（通过实际输出，可以看到 ，两秒钟之后，才开始执行任务当中的打印 语句）

 

关于周期性任务的demo。
示例代码地址：src\\thread_runnable\\ScheduledFixedServiceDemo_2.java

 1 public class ScheduledFixedServiceDemo_2 {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         // TODO Auto-generated method stub
 4         ScheduledExecutorService mScheduledService  = Executors.newScheduledThreadPool(2);
 5         System.out.println("ScheduledFixedServiceDemo_2 --- main start, " + Thread.currentThread().getName());
 6         mScheduledService.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
 7             int count = 0;
 8             @Override
 9             public void run() {
10                 System.out.println("fixed print = " + count++);
11                 
12             }
13         }, 1, 2 , TimeUnit.SECONDS);
14         System.out.println("ScheduledFixedServiceDemo_2 --- main end, " + Thread.currentThread().getName());
15     }
16 }

输出结果：

…..后面每间隔2s，输出一次。

 

 

 

Runnable虽然执行任务，但是没有返回值，而java 5之后 ，重新引入了一个 Callable接口，它是一个具有类型参数的泛型，表示从call()方法中返回的值。不过需要注意的是，把Callable对象传递给ExecutorService的submit方法后，在新线程上执行的call()方法返回的其实是 Future对象，Future对象有isDone()，get()等方法来判断是否完成，以及得到返回值等。

代码地址：src\\thread_runnable\\CallableDemo.java

 1 class TaskWithResult implements Callable<String> {
 2     public String call() throws Exception {        
 3         return "result of TaskWithResult from Callable "  + "\\t " + Thread.currentThread().getName();
 4     }
 5 }
 6 
 7 
 8 public class CallableDemo {
 9     public static void main(String[] args) {
10         // TODO Auto-generated method stub
11         ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
12         
13         System.out.println("main  start\\t" + Thread.currentThread().getName());
14         Future<String> fs = exec.submit(new TaskWithResult());
15         exec.shutdown();
16         
17         try {
18             //当callable对象并没有完成时，这里一直是堵塞的。
19             System.out.println(fs.get());
20         } catch (Exception e) {
21             e.printStackTrace();
22         }
23         System.out.println("main  end\\t" + Thread.currentThread().getName());
24     }    
25 }

 

输出结果：

 

 

这几篇java多线程文章的demo代码下载地址 http://download.csdn.net/detail/yaowen369/9786452

 

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作者: www.yaoxiaowen.com
github: https://github.com/yaowen369