Java 并发:Executors 和线程池

红薯 发布于 2010/09/15 21:16
阅读 33K+
收藏 42

本文译自:Java Concurrency – Part 7 : Executors and thread pools

让我们开始来从入门了解一下 Java 的并发编程。

本文主要介绍如何开始创建线程以及管理线程池,在 Java 语言中,一个最简单的线程如下代码所示:

Runnable runnable = new Runnable(){
   public void run(){
      System.out.println("Run");
   }
}

可通过下面一行代码来启动这个线程:

new Thread(runnable).start();

这是一个再简单不过的例子了,但如果你有许多需要长时间运行的任务同时执行,并需要等所有的这些线程都执行完毕,还想得到一个返回值,那么这就有点小小难度了。但 Java 已经有解决方案给你,那就是 Executors ,一个简单的类可以让你创建线程池和线程工厂。

一个线程池使用类 ExecutorService 的实例来表示,通过 ExecutorService 你可以提交任务,并进行调度执行。下面列举一些你可以通过 Executors 类来创建的线程池的类型:

  • Single Thread Executor : 只有一个线程的线程池,因此所有提交的任务是顺序执行,代码: Executors.newSingleThreadExecutor()
  • Cached Thread Pool : 线程池里有很多线程需要同时执行,老的可用线程将被新的任务触发重新执行,如果线程超过60秒内没执行,那么将被终止并从池中删除,代码:Executors.newCachedThreadPool()
  • Fixed Thread Pool : 拥有固定线程数的线程池,如果没有任务执行,那么线程会一直等待,代码: Executors.newFixedThreadPool()
  • Scheduled Thread Pool : 用来调度即将执行的任务的线程池,代码:Executors.newScheduledThreadPool()
  • Single Thread Scheduled Pool : 只有一个线程,用来调度执行将来的任务,代码:Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()

一旦你创建了一个线程池,你就可以往池中通过不同的方法提交执行任务,可提交 Runnable 或者 Callable 到线程池中,该方法返回一个 Future 实例表示任务的状态,如果你提交一个 Runnable ,那么如果任务完成后 Future 对象返回 null。

例如,你编写下面的 Callable:

private final class StringTask extends Callable<String>{
   public String call(){
      //Long operations
 
      return "Run";
   }
}

如果你想使用4个线程来执行这个任务10次,那么代码如下:

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(4);
 
for(int i = 0; i < 10; i++){
   pool.submit(new StringTask());
}

但你必须手工的关闭线程池来结束所有池中的线程:

pool.shutdown();

如果你不这么做,JVM 并不会去关闭这些线程;另外你可以使用 shutdownNow() 的方法来强制关闭线程池,那么执行中的线程也会被中断,所有尚未被执行的任务也将不会再执行。

但这个例子中,你无法获取任务的执行状态,因此我们需要借助 Future 对象:

 

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(4);
 
List<Future<String>> futures = new ArrayList<Future<String>>(10);
 
for(int i = 0; i < 10; i++){
   futures.add(pool.submit(new StringTask()));
}
 
for(Future<String> future : futures){
   String result = future.get();
 
   //Compute the result
}
 
pool.shutdown();

 

不过这段代码稍微有点复杂,而且有不足的地方。如果第一个任务耗费非常长的时间来执行,然后其他的任务都早于它结束,那么当前线程就无法在第一个任务结束之前获得执行结果,但是别着急,Java 为你提供了解决方案——CompletionService。

一个 CompletionService 就是一个服务,用以简化等待任务的执行结果,实现的类是 ExecutorCompletionService,该类基于 ExecutorService,因此我们可试试下面的代码:

ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(4);
CompletionService<String> pool = new ExecutorCompletionService<String>(threadPool);
 
for(int i = 0; i < 10; i++){
   pool.submit(new StringTask());
}
 
for(int i = 0; i < 10; i++){
   String result = pool.take().get();
 
   //Compute the result
}
 
threadPool.shutdown();
通过这段代码,我们可以根据执行结束的顺序获取对应的结果,而无需维护一个 Future 对象的集合。

这就是本文的全部,通过 Java 为我们提供的各种工具,可以方便的进行多任务的编程,通过使用 Executors、ExecutorService 以及 CompletionService 等工具类,我们可以创建复杂的并行任务执行算法,而且可以轻松改变线程数。

希望这篇短文能有助于你对并发编程的理解。

加载中
1
y
yujiaao

StringTask extends Callable<String>{ 

=>

StringTask implements Callable<String> {

0
囧南风囧
囧南风囧

呵呵,Java Tutorials里面也说得很清楚,不过还是谢谢

0
nile
nile

有用有用,昨天还有同事问我,写个消费队列怎么写,同步锁应该怎么加。于是写了个例子给他。

		
		ScheduledExecutorService p = Executors.newScheduledThreadPool(10);
		for (int i = 0; i < 7; i++) {
			try {
				Thread.sleep(i*1000);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			final int intf = i;
			System.out.println("submit:"+intf+":"+new Date());
			p.schedule(new Runnable() {
				public void run() {
					System.out.println(intf+":"+new Date());
					try {
						Thread.sleep(10000);
					} catch (InterruptedException e) {
						// TODO Auto-generated catch block
						e.printStackTrace();
					}
					System.out.println(intf+" finish:"+new Date());
				}
			},2,TimeUnit.SECONDS);
		}
	

0
JavaGG
JavaGG

我现在基本都用Concurrency包了非常好用,队例,map非常爽

0
北柯一梦
北柯一梦

关注一下,将用到。

0
ddatsh
ddatsh

在上家公司差不多写了一年的

JDK 并发包的应用

还是没有到化境  :)

0
匿名网友
匿名网友

貌似java核心编程一书中的例子。

0
前冲
前冲

好文,支持一下,虽然有点晚

0
charles_wang
charles_wang

那么当前线程就无法在第一个任务结束之前获得执行结果

上句话怎么理解,求指教.~

0
kindcao
kindcao

引用来自“charles_wang”的答案

那么当前线程就无法在第一个任务结束之前获得执行结果

上句话怎么理解,求指教.~

for(Future<String> future : futures){
   String result = future.get(); 
   /** 
   future中若第一个是耗时任务,那么此处的get方法将是不能立即返回,
   即使其他线程已经执行完毕相应的任务但也是没办法得到执行结果的,
   除非所有线程依次执行完毕。这只是我的理解欢迎指正。
   **/
   //Compute the result
}

另外,顺便补充一下如果需要得到各任务的执行结果,建议使用这种方式:CompletionService<String> pool = new ExecutorCompletionService<String>(threadPool);
charles_wang
charles_wang
恩,理解没错。前阵自己做过实验来着,后来就忘了再这发过问题了
返回顶部
顶部