Java 并发 – 第七部分:Executors 与线程池(转)

现在让我们开始 Java 并发系列的新篇章。这壹次我们会学习如何干净的启动壹個新线程,以及如何在线程池中管理它。在 Java 中,假设你有壹個像下面这样的 Runnable 线程:

1 Runnable runnable = new Runnable(){
2    public void run(){
3       System.out.println("Run");
4    }
5 }

你可以简单的在壹個线程中运行它:

1 new Thread(runnable).start();

这個代码很简洁,但是如果我们想并行的启动多個任务该怎么办呢,而且我们还想等待所有任务完成之后获取所有任务的返回值,这样的话,要想保持较好的代码风格实际上有点困难了。不过,就像所有其它的难题壹样,Java 为我们提供了壹個解决方案,那就是 Executor ,这個简单的类允许你创建线程池和线程工厂。

1 ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
2 for (int i = 0; i < 10; i++) {
3     executor.execute(new Runnable() {
4         public void run() {
5             System.out.println("do something here...");
6         }
7     });
8   }
9 executor.shutdown();

线程池实际表现为 ExecutorService 类的壹個实例。通过使用 ExecutorService ,你可以提交将在未来完成的任务。通过 Executor 类你可以创建如下几种线程池:

 

1、Single Thread Executor:只有壹個线程的线程池。所以所有提交的任务都会被顺序执行。方法名称:Executors.newSingleThreadExecutor();
2、Cache Thread Pool:壹個创建足够多的线程的线程池,可以并行的执行所有任务。旧的线程会被重新用于新的任务。如果线程在60秒内没有被用到,这個线程就会被终止并且从线程池中移除掉。方法名称:Executors.newCachedThreadPool();
3、Fixed Thread Pool:壹個有着固定数量的线程的线程池。如果对于某個任务而言某线程不可用,这個任务会被放进队列中等待其它的任务完成之后再执行。方法名称:Executors.newFixedThreadPool();
4、Scheduled Thread Pool:壹個为定时任务准备的线程池。方法名称:Executors.newScheduledThreadPool();
5、Single Thread Scheduled Pool:壹個为定时的未来的任务准备的单個线程的线程池,方法名称:Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();

壹旦你有了壹個线程池,你可以使用上述不同的提交方法提交你的任务了。你可以提交壹個 Runnable 或者 Callable 的任务到线程池中。这個方法返回壹個 Future 对象,用于表示这個任务在未来的状态。如果你提交壹個 Runnable 的任务,那么壹旦任务结束, Future 将返回 null 。
举個例子,如果你有如下这样壹個 Callable 的任务:

1 private final class StringTask implements Callable<String> {
2    public String call(){
3       //耗时的操作
4       return "Run";
5    }
6 }

如果你希望使用4個线程执行该任务10次,你可以使用如下代码:

1 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(4);
2  
3 for(int i = 0; i < 10; i++){
4    pool.submit(new StringTask());
5 }

但是你必须关闭线程池才能结束池中的所有线程:

1 pool.shutdown();

如果你不这样做,Java 虚拟机就存在不能关闭的风险,因为仍然有线程没有终止。现在你可以使用 shutdown() 方法强制关闭线程池,但是这样壹来当前正在执行的任务将会被中断,而没有启动的线程永远都不会再启动了。 
然而,如果使用上面的样例代码,你永远不会获得任务执行后的结果。所以我们接下来使用 Future 对象来完成这些任务:

01 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(4);
02 List<Future<String>> futures = new ArrayList<Future<String>>(10);
03 for(int i = 0; i < 10; i++){
04    futures.add(pool.submit(new StringTask()));
05 }
06  
07 for(Future<String> future : futures){
08    String result = future.get();
09    //计算结果
10 }
11  
12 pool.shutdown();

但是使用这种代码略有点复杂,而且有個缺点。如果第壹個任务花了很长时间去计算,而其它任务在它之前先结束了,当前线程在第壹個线程结果之前就不能计算结果。再壹次,Java 为我们提供了壹個解决方案,这就是 CompletionService  
CompletionService 是壹個服务,它可以让 executor 等待提交任务的执行结果变得容易。 它的壹個实现 ExecutorCompletionService 是基于 ExecutorService 来完成工作的。所以让我们来试试:

01 ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(4);
02 CompletionService<String> pool = new ExecutorCompletionService<String>(threadPool);
03  
04 for(int i = 0; i < 10; i++){
05    pool.submit(new StringTask());
06 }
07  
08 for(int i = 0; i < 10; i++){
09    String result = pool.take().get();
10    //计算结果
11 }
12  
13 threadPool.shutdown();

通过这种方式,你可以按照它们完成任务的顺序获得结果而不必持有壹個所有 Future 对象的集合。 
通过上述介绍,你的手里现在有了使用线程池来处理并行任务的高性能工具,通过使用 Executors,ExecutorService 和 CompletionService 你可以创建壹個复杂的算法来使用多個任务。通过使用这些工具,改变并行运行的线程数量,或者增加更多任务而不改变很多代码也变的容易了。我希望这篇文章能够帮助你写出更好的并行运算的代码。

本文英文原文出自 http://www.baptiste-wicht.com/2010/09/java-concurrency-part-7-executors-and-thread-pools/,中文翻译首发开源中国社区http://my.oschina.net/bairrfhoinn/blog/167113,转载请注明原始出处。

2013-10-21 09:54:00 更新:刚刚发现这篇文章的翻译文章,红薯已经在之前的讨论版块发过了,链接见于 http://www.oschina.net/question/12_11255 ,貌似我重复造轮子了,汗壹個!

posted @ 2013-12-02 15:09  flydico  阅读(255)  评论(0编辑  收藏  举报