线程池的使用Executors和Future

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。