Java线程池ExecutorService 的理解与使用 - Go语言中文社区

Java线程池ExecutorService 的理解与使用


接口 java.util.concurrent.ExecutorService 表述了异步执行的机制,并且可以让任务在后台执行。一个 ExecutorService 实例因此特别像一个线程池。事实上,在 java.util.concurrent 包中的 ExecutorService 的实现就是一个线程池的实现。

ExecutorService 样例

这里有一个简单的使用Java 实现的 ExectorService 样例:

1   ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
2    
3   executorService.execute(new Runnable() {
4       public void run() {
5           System.out.println("Asynchronous task");
6       }
7   });
8    
9   executorService.shutdown();

首先使用 newFixedThreadPool() 工厂方法创建一个 ExecutorService ,上述代码创建了一个可以容纳10个线程任务的线程池。其次,向 execute() 方法中传递一个异步的 Runnable 接口的实现,这样做会让 ExecutorService 中的某个线程执行这个 Runnable 线程。

任务的委托(Task Delegation)

下方展示了一个线程的把任务委托异步执行的ExecutorService的示意图。
示意图
壹旦线程把任务委托给 ExecutorService,该线程就会继续执行与运行任务无关的其它任务。

ExecutorService 的实现

由于 ExecutorService 只是一个接口,你壹量需要使用它,那麽就需要提供一个该接口的实现。ExecutorService 接口在 java.util.concurrent 包中有如下实现类:

ThreadPoolExecutor

ScheduledThreadPoolExecutor

创建一个 ExecutorService

你可以根据自己的需要来创建一个 ExecutorService ,也可以使用 Executors 工厂方法来创建一个 ExecutorService 实例。这里有几个创建 ExecutorService 的例子:

1   ExecutorService executorService1 = Executors.newSingleThreadExecutor();
2   ExecutorService executorService2 = Executors.newFixedThreadPool(10);
3   ExecutorService executorService3 = Executors.newScheduledThreadPool(10);

ExecutorService 使用方法

这里有几种不同的方式让你将任务委托给一个 ExecutorService:

1   execute(Runnable)
2   submit(Runnable)
3   submit(Callable)
4   invokeAny(...)
5   invokeAll(...)

我会在接下来的内容里把每个方法都看壹遍。

execute(Runnable)

方法 execute(Runnable) 接收一个 java.lang.Runnable 对象作为参数,并且以异步的方式执行它。如下是一个使用 ExecutorService 执行 Runnable 的例子:

1   ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
2    
3   executorService.execute(new Runnable() {
4       public void run() {
5           System.out.println("Asynchronous task");
6       }
7   });
8        
9   executorService.shutdown();

使用这种方式没有办法获取执行 Runnable 之后的结果,如果你希望获取运行之后的返回值,就必须使用 接收 Callable 参数的 execute() 方法,后者将会在下文中提到。

submit(Runnable)

方法 submit(Runnable) 同样接收一个 Runnable 的实现作为参数,但是会返回一个 Future 对象。这个 Future 对象可以用于判断 Runnable 是否结束执行。如下是一个 ExecutorService 的 submit() 方法的例子:

1   Future future = executorService.submit(new Runnable() {
2       public void run() {
3           System.out.println("Asynchronous task");
4       }
5   });
6   //如果任务结束执行则返回 null
7   System.out.println("future.get()=" + future.get());
submit(Callable)

方法 submit(Callable) 和方法 submit(Runnable) 比较类似,但是区别则在于它们接收不同的参数类型。Callable 的实例与 Runnable 的实例很类似,但是 Callable 的 call() 方法可以返回一个结果。方法 Runnable.run() 则不能返回结果。

Callable 的返回值可以从方法 submit(Callable) 返回的 Future 对象中获取。如下是一个 ExecutorService Callable 的样例:

1   Future future = executorService.submit(new Callable(){
2       public Object call() throws Exception {
3           System.out.println("Asynchronous Callable");
4           return "Callable Result";
5       }
6   });
7    
8   System.out.println("future.get() = " + future.get());

上述样例代码会输出如下结果:

1   Asynchronous Callable
2   future.get() = Callable Result

inVokeAny()

方法 invokeAny() 接收一个包含 Callable 对象的集合作为参数。调用该方法不会返回 Future 对象,而是返回集合中某一个 Callable 对象的结果,而且无法保证调用之后返回的结果是哪一个 Callable,只知道它是这些 Callable 中一个执行结束的 Callable 对象。
如果一个任务运行完毕或者抛出异常,方法会取消其它的 Callable 的执行。
以下是一个样例:

01  ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
02   
03  Set<Callable<String>> callables = new HashSet<Callable<String>>();
04   
05  callables.add(new Callable<String>() {
06      public String call() throws Exception {
07          return "Task 1";
08      }
09  });
10  callables.add(new Callable<String>() {
11      public String call() throws Exception {
12          return "Task 2";
13      }
14  });
15  callables.add(new Callable<String>() {
16      public String call() throws Exception {
17          return "Task 3";
18      }
19  });
20   
21  String result = executorService.invokeAny(callables);
22   
23  System.out.println("result = " + result);
24   
25  executorService.shutdown();

以上样例代码会打印出在给定的集合中的某一个 Callable 的返回结果。我尝试运行了几次,结果都在改变。有时候返回结果是”Task 1”,有时候是”Task 2”,等等。

invokeAll()

方法 invokeAll() 会调用存在于参数集合中的所有 Callable 对象,并且返回一个包含 Future 对象的集合,你可以通过这个返回的集合来管理每个 Callable 的执行结果。
需要注意的是,任务有可能因为异常而导致运行结束,所以它可能并不是真的成功运行了。但是我们没有办法通过 Future 对象来了解到这个差异。
以下是一个代码样例:

01  ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
02   
03  Set<Callable<String>> callables = new HashSet<Callable<String>>();
04   
05  callables.add(new Callable<String>() {
06      public String call() throws Exception {
07          return "Task 1";
08      }
09  });
10  callables.add(new Callable<String>() {
11      public String call() throws Exception {
12          return "Task 2";
13      }
14  });
15  callables.add(new Callable<String>() {
16      public String call() throws Exception {
17          return "Task 3";
18      }
19  });
20   
21  List<Future<String>> futures = executorService.invokeAll(callables);
22   
23  for(Future<String> future : futures){
24      System.out.println("future.get = " + future.get());
25  }
26   
27  executorService.shutdown();

ExecuteService 服务的关闭

当使用 ExecutorService 完毕之后,我们应该关闭它,这样才能保证线程不会继续保持运行状态。
举例来说,如果你的程序通过 main() 方法启动,并且主线程退出了你的程序,如果你还有一个活动的 ExecutorService 存在于你的程序中,那么程序将会继续保持运行状态。存在于 ExecutorService 中的活动线程会阻止Java虚拟机关闭。
为了关闭在 ExecutorService 中的线程,你需要调用 shutdown() 方法。ExecutorService 并不会马上关闭,而是不再接收新的任务,壹但所有的线程结束执行当前任务,ExecutorServie 才会真的关闭。所有在调用 shutdown() 方法之前提交到 ExecutorService 的任务都会执行。
如果你希望立即关闭 ExecutorService,你可以调用 shutdownNow() 方法。这个方法会尝试马上关闭所有正在执行的任务,并且跳过所有已经提交但是还没有运行的任务。但是对于正在执行的任务,是否能够成功关闭它是无法保证 的,有可能他们真的被关闭掉了,也有可能它会壹直执行到任务结束。这是一个最好的尝试。

本文英文原文链接:http://tutorials.jenkov.com/java-util-concurrent/executorservice.html#executorservice-example ,中文译文首发开源中国社区 http://my.oschina.net/bairrfhoinn/blog/177639,转载请注明原始出处。

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  • 发表于 2021-05-24 09:09:11
  • 阅读 ( 873 )
  • 分类:Linux

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