Callable+Future+newFixedThreadPool的应用
最近在处理很多的数据，数据量比较大，但是处理的相对简单一些，没有什么复杂的业务逻辑，然后就使用了多线程去处理。因为一直停留在Thread和Runnable的知识中，项目中使用Callable，刚好可以学习新的东西，就使用了Callable和Future结合加上Executors.newFixedThreadPool()。
一、Callable和Future基础知识
Thread和Runnable这2个很多人都知道并且使用过，可能Callable相对陌生一些，future应该更加陌生，他们2个一个生成结果一个接受结果。Thread和Runnable实现的线程不会返回结果，Callable相对特殊一些，他会返回结果，这个结果可以被Future拿到，也就是说，Future可以拿到异步执行任务的结果。我们先看一下Callable类:
package java.util.concurrent; /** *一个带有返回结果并可能引发异常的任务.实现定义了一个没有调用参数 *的方法call。 *Callable接口类似于{@link java.lang.Runnable}，因为它们都是为其 *实例可能被另一个线程执行的类设计的。然而，Runnable不返回结果， *也不能抛出被检查的异常。{@link Executors}类包含从其他常用形式 *转换为Callable类的实用程序方法。 */ public interface Callable<V> { /** * 计算一个结果，如果不能这样做，就会抛出一个异常。. * * @return 结算结果 * @throws 如果无法计算结果，则抛出异常 */ V call() throws Exception; }
Future表示一个任务的生命周期，并提供了方法来判断是否已经完成或取消，以及获取任务的结果和取消任务等。Future接口：
public interface Future<V> { /** * 尝试取消执行此任务。 如果任务已经完成，已经被取消或由于某种其他原因而无法取消，则此尝试将失败。 * 如果成功，并且调用<tt> cancel </ tt>时，此任务尚未启动，则此任务不应运行。 如果任务已经开始， * 那么<tt> mayInterruptIfRunning </ tt>参数决定了执行该任务的线程是否应该被中断以试图停止该任务。 */ boolean cancel( boolean mayInterruptIfRunning ); /** * 如果此任务在正常完成之前已被取消，返回true * @return <tt>true</tt> 如果此任务在正常完成之前已被取消，返回true */ boolean isCancelled(); /** * 如果任务已经完成返回true * 完成可能是由于正常终止，异常或异常 - 在所有这些情况下，此方法都将返回<tt> true </ tt>。 * @return <tt>true</tt> 如果任务已经完成返回true */ boolean isDone(); /** * 等待计算完成，然后获得其结果。 * */ V get() throws InterruptedException, ExecutionException; /** * 如果需要等待最多在给定的时间计算完成，然后检索其结果（如果可用）。 * */ V get( long timeout, TimeUnit unit ) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException; }
二、线程池之固定线程池newFixedThreadPool
创建一个可重用固定线程数的线程池，以共享的无界队列方式来运行这些线程。在任意点，在大多数 nThreads 线程会处于处理任务的活动状态。如果在所有线程处于活动状态时提交附加任务，则在有可用线程之前，附加任务将在队列中等待。如果在关闭前的执行期间由于失败而导致任何线程终止，那么一个新线程将代替它执行后续的任务（如果需要）。在某个线程被显式地关闭之前，池中的线程将一直存在。Executors.newFixedThreadPool(10)的实现如下：
public static ExecutorService newFixedThreadPool( int nThreads ) { return(new ThreadPoolExecutor( nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>() ) ); }
nThreads ：是固定线程数，在了解newFixedThreadPool之前我们先了解一下ThreadPoolExecutor，ThreadPoolExecutor作为java.util.concurrent包对外提供基础实现，以内部线程池的形式对外提供管理任务执行，线程调度，线程池管理等等服务；Executors方法提供的线程服务，都是通过参数设置来实现不同的线程池机制。ThreadPoolExecutor的构造方法如下：
public ThreadPoolExecutor( int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue ) { this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler); }
public ThreadPoolExecutor( int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler ) { if ( corePoolSize < 0 || maximumPoolSize <= 0 || maximumPoolSize < corePoolSize || keepAliveTime < 0 ) throw new IllegalArgumentException(); if ( workQueue == null || threadFactory == null || handler == null ) throw new NullPointerException(); this.corePoolSize = corePoolSize; this.maximumPoolSize = maximumPoolSize; this.workQueue = workQueue; this.keepAliveTime = unit.toNanos( keepAliveTime ); this.threadFactory = threadFactory; this.handler = handler; }
ThreadPoolExecutor构造方法参数讲解：
| 参数名 | 作用 |
| corePoolSize | 核心线程池大小 |
| maximumPoolSize | 最大线程池大小 |
| keepAliveTime | 线程池中超过corePoolSize数目的空闲线程最大存活时间；可以allowCoreThreadTimeOut(true)使得核心线程有效时间 |
| TimeUnit | keepAliveTime时间单位 |
| workQueue | 阻塞任务队列 |
| threadFactory | 新建线程工厂 |
| RejectedExecutionHandler | 当提交任务数超过maxmumPoolSize+workQueue之和时，任务会交给RejectedExecutionHandler来处理 |
这样我们在回过头来看newFixedThreadPool的实现，核心线程池大小和最大线程池大小都是传入进去的数字，keepAliveTime为0，时间单位为TimeUnit.MILLISECONDS毫秒，对列为LinkedBlockingQueue，线程池工厂为默认，RejectedExecutionHandler为默认。这样我们就知道newFixedThreadPool的代码实现了。关于ThreadPoolExecutor自己的构建请自行了解。
三、实际应用
package com.roc.thread; 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 FixedThreadPoolTest { public static void main( String[] args ) { FixedThreadPoolTest fixedThreadPoolTest = new FixedThreadPoolTest(); fixedThreadPoolTest.execut(); } private void execut() { ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool( 10 );/* 创建为10个线程的固定线程池 */ List<Integer> datas = new ArrayList<Integer>( 100 ); List<Future<Integer> > results = new ArrayList<Future<Integer> >(); int count = 0; for ( int i = 0; i < 100; i++ )/* 实际项目中数据可以查数据库或者文件，这里仅仅表示模拟 */ { datas.add( i ); } for ( int i = 0; i < datas.size(); i++ ) { results.add( executorService.submit( new executTask( datas.get( i ) ) ) ); } try { for ( Future<Integer> future : results ) { count += future.get(); } } catch ( InterruptedException e ) { /* TODO Auto-generated catch block */ e.printStackTrace(); } catch ( ExecutionException e ) { /* TODO Auto-generated catch block */ e.printStackTrace(); } System.out.println( Thread.currentThread() + "处理数据总数：" + count ); } class executTask implements Callable<Integer> { private int data; public executTask( int data ) { this.data = data; } @Override public Integer call() throws Exception { try { System.out.println( Thread.currentThread() + "处理完数据：" + data ); /* 实际项目中这里可以处理业务逻辑 */ } catch ( Exception e ) { return(-1); } return(1); } } }
结果：
Thread[pool-1-thread-10,5,main]处理完数据：9
Thread[pool-1-thread-4,5,main]处理完数据：97
Thread[pool-1-thread-9,5,main]处理完数据：95
Thread[pool-1-thread-3,5,main]处理完数据：96
Thread[pool-1-thread-7,5,main]处理完数据：94
Thread[pool-1-thread-4,5,main]处理完数据：98
Thread[pool-1-thread-5,5,main]处理完数据：99
Thread[main,5,main]处理数据总数：100
