ThinkingInJava——并发之Thread,Executor,Callable
2017-03-25 13:29
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一 Thread类
将Runnable对象转换为工作任务的传统方式是把它提交给一个Thread构造器,调用Thread对象的start()方法为该线程执行必需的初始化操作,然后调用Runnable的run()方法,以便在这个新线程中启动任务。start()方法调用后会立即返回当前线程,而由其它线程去执行run()方法。
练习1:实现一个Runnable。在run()内部打印一个消息,然后调用yield()。重复这个操作三次,然后从run中返回。在构造器中放置一条启动消息,并且放置一条在任务终止时的关闭消息。使用线程创建大量的这种任务并驱动他们。
输出:
任务启动0
任务启动1
任务0打印消息1
任务0打印消息2
任务0打印消息3
任务启动2
任务0关闭
任务1打印消息1
任务1打印消息2
任务1打印消息3
任务1关闭
任务2打印消息1
任务2打印消息2
任务2打印消息3
任务2关闭
练习2:遵循generic/Fibonacci.java的形式,创建一个任务,它可以产生由n个斐波那契数字组成的序列,其中n是通过任务的构造器而提供的,使用线程创建大量这样的任务并驱动他们。
输出:
[1]
[1, 1, 2]
[1, 1, 2, 3, 5]
[1, 1]
[1, 1, 2, 3]
[1, 1, 2, 3, 5, 8]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]
二 Executor
Executor允许你管理异步任务的执行,而无须显示地管理线程的声明周期。
练习3:使用不同的执行器重复练习1
练习4:使用不同的执行器重复练习2
3.1 CachedThreadPool
创建与所需数量相同的线程,然后在它回收旧线程时停止创建新线程,它是合理的Executor的首选,输出如下:
[1]
[1, 1]
[1, 1, 2, 3]
[1, 1, 2, 3, 5, 8]
[1, 1, 2]
[1, 1, 2, 3, 5]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]
3.2 FixedThreadPool
创建固定数量的线程,输出如下:
[1]
[1, 1, 2, 3, 5]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]
[1, 1, 2]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13]
[1, 1, 2, 3]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21]
[1, 1]
[1, 1, 2, 3, 5, 8]
3.3 SingleThreadExecutor
所有向SingleThreadExecutor提交的多个任务排队执行,所有任务使用相同线程,输出如下:
[1]
[1, 1]
[1, 1, 2]
[1, 1, 2, 3]
[1, 1, 2, 3, 5]
[1, 1, 2, 3, 5, 8]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]
三 Future
Runnable是执行工作的独立任务,但是它不返回任何值。实现Callable接口的call()方法而不是Runable接口,在任务完成时能够返回一个值,必须使用ExecutorService.submit()方法调用实现Callable接口的实例,submit()方法会产生Future对象,它用Callable返回结果的特定类型进行了参数化,通过Future的get()方法获取返回值。
练习5:修改练习2,使得所有斐波那契数字的数值总和的任务称为Callable。创建多个任务并显示结果
输出:
1
2
4
7
12
20
33
54
88
将Runnable对象转换为工作任务的传统方式是把它提交给一个Thread构造器,调用Thread对象的start()方法为该线程执行必需的初始化操作,然后调用Runnable的run()方法,以便在这个新线程中启动任务。start()方法调用后会立即返回当前线程,而由其它线程去执行run()方法。
练习1:实现一个Runnable。在run()内部打印一个消息,然后调用yield()。重复这个操作三次,然后从run中返回。在构造器中放置一条启动消息,并且放置一条在任务终止时的关闭消息。使用线程创建大量的这种任务并驱动他们。
public class TestExcOne { public static void main(String[] args) { for(int i=0;i<3;i++){ new Thread(new ExcOne()).start(); } } } class ExcOne implements Runnable{ private static int taskCount=0; private final int id=taskCount++; public ExcOne(){ System.out.println("任务启动"+id); } public void run(){ System.out.println("任务"+id+"打印消息1"); Thread.yield(); System.out.println("任务"+id+"打印消息2"); Thread.yield(); System.out.println("任务"+id+"打印消息3"); Thread.yield(); System.out.println("任务"+id+"关闭"); } }
输出:
任务启动0
任务启动1
任务0打印消息1
任务0打印消息2
任务0打印消息3
任务启动2
任务0关闭
任务1打印消息1
任务1打印消息2
任务1打印消息3
任务1关闭
任务2打印消息1
任务2打印消息2
任务2打印消息3
任务2关闭
练习2:遵循generic/Fibonacci.java的形式,创建一个任务,它可以产生由n个斐波那契数字组成的序列,其中n是通过任务的构造器而提供的,使用线程创建大量这样的任务并驱动他们。
import java.util.Arrays; public class TestExcTwo { public static void main(String[] args) { for(int i=1;i<10;i++){ new Thread(new ExcTwo(i)).start(); } } } class ExcTwo implements Runnable{ private final int n; public ExcTwo(int n) { this.n=n; } private int[] getFib(int n){ int[] arr=new int ; if(n==1){ arr[0]=1; return arr; } if(n==2){ arr[0]=1; arr[1]=1; return arr; } arr[0]=1;arr[1]=1; for(int i=2;i<n;i++){ arr[i]=arr[i-1]+arr[i-2]; } return arr; } @Override public void run() { System.out.println(Arrays.toString(getFib(n))); } }
输出:
[1]
[1, 1, 2]
[1, 1, 2, 3, 5]
[1, 1]
[1, 1, 2, 3]
[1, 1, 2, 3, 5, 8]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]
二 Executor
Executor允许你管理异步任务的执行,而无须显示地管理线程的声明周期。
练习3:使用不同的执行器重复练习1
import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class TestExcThree { public static void main(String[] args) { ExecutorService exec=Executors.newCachedThreadPool(); //ExecutorService exec=Executors.newFixedThreadPool(1); //ExecutorService exec=Executors.newSingleThreadExecutor(); for(int i=0;i<10;i++){ exec.execute(new ExcOne()); } exec.shutdown(); } } class ExcOne implements Runnable{ private static int taskCount=0; private final int id=taskCount++; public ExcOne(){ System.out.println("任务启动"+id); } public void run(){ System.out.println("任务"+id+"打印消息1"); Thread.yield(); System.out.println("任务"+id+"打印消息2"); Thread.yield(); System.out.println("任务"+id+"打印消息3"); Thread.yield(); System.out.println("任务"+id+"关闭"); } }
练习4:使用不同的执行器重复练习2
import java.util.Arrays; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class TestExcFour { public static void main(String[] args) { ExecutorService exec=Executors.newCachedThreadPool(); //ExecutorService exec=Executors.newFixedThreadPool(10); //ExecutorService exec=Executors.newSingleThreadExecutor(); for(int i=1;i<10;i++){ exec.execute(new ExcTwo(i)); } exec.shutdown(); } } class ExcTwo implements Runnable{ private final int n; public ExcTwo(int n) { this.n=n; } private int[] getFib(int n){ int[] arr=new int ; if(n==1){ arr[0]=1; return arr; } if(n==2){ arr[0]=1; arr[1]=1; return arr; } arr[0]=1;arr[1]=1; for(int i=2;i<n;i++){ arr[i]=arr[i-1]+arr[i-2]; } return arr; } @Override public void run() { System.out.println(Arrays.toString(getFib(n))); } }
3.1 CachedThreadPool
创建与所需数量相同的线程,然后在它回收旧线程时停止创建新线程,它是合理的Executor的首选,输出如下:
[1]
[1, 1]
[1, 1, 2, 3]
[1, 1, 2, 3, 5, 8]
[1, 1, 2]
[1, 1, 2, 3, 5]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]
3.2 FixedThreadPool
创建固定数量的线程,输出如下:
[1]
[1, 1, 2, 3, 5]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]
[1, 1, 2]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13]
[1, 1, 2, 3]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21]
[1, 1]
[1, 1, 2, 3, 5, 8]
3.3 SingleThreadExecutor
所有向SingleThreadExecutor提交的多个任务排队执行,所有任务使用相同线程,输出如下:
[1]
[1, 1]
[1, 1, 2]
[1, 1, 2, 3]
[1, 1, 2, 3, 5]
[1, 1, 2, 3, 5, 8]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]
三 Future
Runnable是执行工作的独立任务,但是它不返回任何值。实现Callable接口的call()方法而不是Runable接口,在任务完成时能够返回一个值,必须使用ExecutorService.submit()方法调用实现Callable接口的实例,submit()方法会产生Future对象,它用Callable返回结果的特定类型进行了参数化,通过Future的get()方法获取返回值。
练习5:修改练习2,使得所有斐波那契数字的数值总和的任务称为Callable。创建多个任务并显示结果
import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.Callable; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.Future; public class TestExcFive { public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException { ExecutorService exec=Executors.newCachedThreadPool(); List<Future<Integer>> res=new ArrayList<>(); for(int i=1;i<10;i++){ res.add(exec.submit(new ExcFive(i))); } exec.shutdown(); for(Future<Integer> fs: res){ System.out.println(fs.get()); } } } class ExcFive implements Callable<Integer>{ private final int n; public ExcFive(int n) { this.n=n; } private int[] getFib(int n){ int[] arr=new int ; if(n==1){ arr[0]=1; return arr; } if(n==2){ arr[0]=1; arr[1]=1; return arr; } arr[0]=1;arr[1]=1; for(int i=2;i<n;i++){ arr[i]=arr[i-1]+arr[i-2]; } return arr; } @Override public Integer call( ) throws Exception { int sum=0; int[] arr=getFib(n); for(int i=0;i<n;i++){ sum+=arr[i]; } return sum; } }
输出:
1
2
4
7
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88
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