Executor(一)ExecutorService 线程池

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Executor(一)ExecutorService 线程池

本篇主要涉及到的是 java.util.concurrent 包中的 ExecutorService。ExecutorService 就是 Java 中对线程池的实现。

一、ExecutorService 介绍

Java API ExecutorService 接口的实现有两个,它们是 Java 线程池具体实现类):

  1. ThreadPoolExecutor
  2. ScheduledThreadPoolExecutor

 

二、ExecutorService 创建

创建一个什么样的 ExecutorService 的实例(即线程池)需要根据具体应用场景而定,不过 Java 给我们提供了一个 Executors 工厂类,它可以帮助我们很方便的创建各种类型 ExecutorService 线程池,Executors 一共可以创建下面这四类线程池:

  1. newCachedThreadPool 创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。
  2. newFixedThreadPool 创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
  3. newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。
  4. newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO)

备注:Executors 只是一个工厂类,它所有的方法返回的都是 ThreadPoolExecutor、ScheduledThreadPoolExecutor 这两个类的实例。

三、ExecutorService 使用

public interface ExecutorService extends Executor {
    <T> Future<T>
submit(Callable<T> task);
    <T> Future<T>
submit(Runnable task, T result);
    Future<?> submit(Runnable task);

<T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
       
throws InterruptedException;
    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
       
long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
    <T> T
invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
       
throws InterruptedException, ExecutionException;
    <T> T
invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
       
long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;

void shutdown();
    List<Runnable>
shutdownNow();
   
boolean isShutdown();
   
boolean isTerminated();
   
boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;

}

public interface Executor {

void execute(Runnable command);
}

3.1 execute(Runnable task)

ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

executorService.execute(() -> {
    System.out.println(
"Asynchronous task");
});

executorService.shutdown();

这个方法有个问题,就是没有办法获知 task 的执行结果。如果我们想获得 task 的执行结果,我们可以传入一个 Callable 的实例(下面会介绍)。

3.2 submit(Runnable task)

submit(Runnable) 和 execute(Runnable) 区别是前者可以返回一个 Future 对象,通过返回的 Future 对象,我们可以检查提交的任务是否执行完毕,请看下面执行的例子:

Future future = executorService.submit(() -> {
    System.out.println(
"Asynchronous task");
});

future.get();  //returns null if the task has finished correctly.

如果任务执行完成,future.get() 方法会返回一个 null。注意,future.get()方法会产生阻塞。

3.3 submit(Callable task)

submit(Callable) 和 submit(Runnable) 类似,也会返回一个 Future 对象,但是除此之外,submit(Callable) 接收的是一个 Callable 的实现,Callable 接口中的 call() 方法有一个返回值,可以返回任务的执行结果,而 Runnable 接口中的 run() 方法是 void 的,没有返回值。请看下面实例:

Future<?> future = executorService.submit(() -> {
    System.out.println(
"Asynchronous task");
   
return "binarylei";
});

System.out.println("future.get() = " + future.get());

如果任务执行完成,future.get() 方法会返回 Callable 任务的执行结果。注意,future.get() 方法会产生阻塞。

3.4 invokeAny(Collection tasks)

invokeAny(...) 方法接收的是一个 Callable 的集合,执行这个方法不会返回 Future,但是会返回所有 Callable 任务中其中一个任务的执行结果。这个方法也无法保证返回的是哪个任务的执行结果,反正是其中的某一个。请看下面实例:

Set<Callable<String>> tasks = new HashSet<>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
   
int num = i;
    tasks.add(
new Callable<String>() {
       
@Override
        public String call() throws Exception {
           
return String.valueOf(num);
        }
    });
}
System.out.println(executorService.invokeAny(tasks));

大家可以尝试执行上面代码,每次执行都会返回一个结果,并且返回的结果是变化的,可能会返回“Task2”也可是“Task1”或者其它。

3.5 invokeAll(Collection tasks)

invokeAll(...) 与 invokeAny(...) 类似也是接收一个 Callable 集合,但是前者执行之后会返回一个 Future 的 List,其中对应着每个 Callable 任务执行后的 Future 对象。情况下面这个实例:

Set<Callable<String>> tasks = new HashSet<>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
   
int num = i;
    tasks.add(
new Callable<String>() {
       
@Override
        public String call() throws Exception {
           
return String.format("Task-%s", num);
        }
    });
}

List<Future<String>> futures = executorService.invokeAll(tasks);
for (int i = 0; i < futures.size(); i++) {
    System.out.println(futures.get(i).get());
}

四、ExecutorService 关闭

当我们使用完成 ExecutorService 之后应该关闭它,否则它里面的线程会一直处于运行状态。

举个例子,如果的应用程序是通过 main() 方法启动的,在这个 main() 退出之后,如果应用程序中的 ExecutorService 没有关闭,这个应用将一直运行。之所以会出现这种情况,是因为 ExecutorService 中运行的线程会阻止 JVM 关闭。

  1. shutdown() :在调用 shutdown() 方法之后,ExecutorService 不会立即关闭,但是它不再接收新的任务,直到当前所有线程执行完成才会关闭,所有在 shutdown() 执行之前提交的任务都会被执行。
  2. shutdownNow() :立即关闭 ExecutorService,这个动作将跳过所有正在执行的任务和被提交还没有执行的任务。但是它并不对正在执行的任务做任何保证,有可能它们都会停止,也有可能执行完成。
  3. isShutdown():当调用 shutdown() 方法后返回为 true
  4. isTerminated():当调用 shutdown() 方法后,并且所有提交的任务完成后返回为 true
  5. awaitTermination(2, TimeUnit.SECONDS):当调用 shutdown() 方法后,2s 内执行完所有的任务返回 true,超时返回 false

//1. ExecutorService 不会立即关闭,直到所有线程执行完成才会关闭,所有在shutdown()执行之前提交的任务都会被执行。
executorService.shutdown();

//2. 关闭ExecutorService,并不对正在执行的任务做任何保证,有可能它们都会停止,也有可能执行完成。
//executorService.shutdownNow();

//3. 当调用shutdown()方法后返回为true
System.out.println(executorService.isShutdown());

//4. 当调用shutdown()方法后,并且所有提交的任务完成后返回为true
System.out.println(executorService.isTerminated());

//5. 2s 内执行守任务则返回true,否则超时返回false
System.out.println(executorService.awaitTermination(2, TimeUnit.SECONDS));

//6. 执行完所有任务后退出
/*while (!executorService.isTerminated()) {
    System.out.println("正在执行任务");
}*/

System.out.println(executorService.isTerminated());

 

每天用心记录一点点。内容也许不重要,但习惯很重要!

 

来自 <https://www.cnblogs.com/binarylei/p/8983627.html>

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