Java5 并發學習

jopen 12年前發布 | 17K 次閱讀 Java Java開發

在Java5之后，并發線程這塊發生了根本的變化，最重要的莫過于新的啟動、調度、管理線程的一大堆API了。在Java5以后，通過 Executor來啟動線程比用Thread的start()更好。在新特征中，可以很容易控制線程的啟動、執行和關閉過程，還可以很容易使用線程池的特性。

一、創建任務

任務就是一個實現了Runnable接口的類。

創建的時候實run方法即可。

二、執行任務

通過java.util.concurrent.ExecutorService接口對象來執行任務，該接口對象通過工具類java.util.concurrent.Executors的靜態方法來創建。

Executors此包中所定義的 Executor、ExecutorService、ScheduledExecutorService、ThreadFactory 和 Callable 類的工廠和實用方法。

ExecutorService提供了管理終止的方法，以及可為跟蹤一個或多個異步任務執行狀況而生成 Future 的方法。可以關閉 ExecutorService，這將導致其停止接受新任務。關閉后，執行程序將最后終止，這時沒有任務在執行，也沒有任務在等待執行，并且無法提交新任務。

executorService.execute(new TestRunnable());

1、創建ExecutorService

通過工具類java.util.concurrent.Executors的靜態方法來創建。

Executors此包中所定義的 Executor、ExecutorService、ScheduledExecutorService、ThreadFactory 和 Callable 類的工廠和實用方法。

比如，創建一個ExecutorService的實例，ExecutorService實際上是一個線程池的管理工具：

ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);

ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

2、將任務添加到線程去執行

當將一個任務添加到線程池中的時候，線程池會為每個任務創建一個線程，該線程會在之后的某個時刻自動執行。

三、關閉執行服務對象

executorService.shutdown();

四、綜合實例

package concurrent;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
* Created by IntelliJ IDEA.
*
* @author leizhimin 2008-11-25 14:28:59
*/
public class TestCachedThreadPool {
        public static void main(String[] args) {
//                ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
                ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

//          ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

                for (int i = 0; i < 5; i++) {
                        executorService.execute(new TestRunnable());
                        System.out.println("************* a" + i + " *************" );
                }
                executorService.shutdown();
        }
}

class TestRunnable implements Runnable {
        public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "線程被調用了。" );
                while (true ) {
                        try {
                                Thread.sleep(5000);
                                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                        } catch (InterruptedException e) {
                                e.printStackTrace();
                        }
                }
        }
}

運行結果：

************* a0 *************
************* a1 *************
pool-1-thread-2線程被調用了。
************* a2 *************
pool-1-thread-3線程被調用了。
pool-1-thread-1線程被調用了。
************* a3 *************
************* a4 *************
pool-1-thread-4線程被調用了。
pool-1-thread-5線程被調用了。
pool-1-thread-2
pool-1-thread-1
pool-1-thread-3
pool-1-thread-5
pool-1-thread-4
pool-1-thread-2
pool-1-thread-1
pool-1-thread-3
pool-1-thread-5
pool-1-thread-4
......

五、獲取任務的執行的返回值

在Java5之后，任務分兩類：一類是實現了Runnable接口的類，一類是實現了Callable接口的類。兩者都可以被 ExecutorService執行，但是Runnable任務沒有返回值，而Callable任務有返回值。并且Callable的call()方法只能通過ExecutorService的submit ( Callable <T> task) 方法來執行，并且返回一個 <T> Future <T>，是表示任務等待完成的 Future。

public interface Callable<V>

返回結果并且可能拋出異常的任務。實現者定義了一個不帶任何參數的叫做 call 的方法。

Callable 接口類似于 Runnable ，兩者都是為那些其實例可能被另一個線程執行的類設計的。但是 Runnable 不會返回結果，并且無法拋出經過檢查的異常。

Executors 類包含一些從其他普通形式轉換成 Callable 類的實用方法。

Callable中的call()方法類似Runnable的run()方法，就是前者有返回值，后者沒有。

當將一個Callable的對象傳遞給ExecutorService的submit方法，則該call方法自動在一個線程上執行，并且會返回執行結果Future對象。

同樣，將Runnable的對象傳遞給ExecutorService的submit方法，則該run方法自動在一個線程上執行，并且會返回執行結果Future對象，但是在該Future對象上調用get方法，將返回null。

遺憾的是，在Java API文檔中，這塊介紹的很糊涂，估計是翻譯人員還沒搞清楚的緣故吧。或者說是注釋不到位。下面看個例子：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;

/**
* Callable接口測試
*
* @author leizhimin 2008-11-26 9:20:13
*/
public class CallableDemo {
        public static void main(String[] args) {
                ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
                List<Future<String>> resultList = new ArrayList<Future<String>>();

                //創建10個任務并執行
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                        //使用ExecutorService執行Callable類型的任務，并將結果保存在future變量中
                        Future<String> future = executorService.submit(new TaskWithResult(i));
                        //將任務執行結果存儲到List中
                        resultList.add(future);
                }

                //遍歷任務的結果
                for (Future<String> fs : resultList) {
                        try {
                                System.out.println(fs.get());     //打印各個線程（任務）執行的結果
                        } catch (InterruptedException e) {
                                e.printStackTrace();
                        } catch (ExecutionException e) {
                                e.printStackTrace();
                        } finally {
                                //啟動一次順序關閉，執行以前提交的任務，但不接受新任務。如果已經關閉，則調用沒有其他作用。
                                executorService.shutdown();
                        }
                }
        }
}

class TaskWithResult implements Callable<String> {
        private int id;

        public TaskWithResult(int id) {
                this .id = id;
        }

        /**
         * 任務的具體過程，一旦任務傳給ExecutorService的submit方法，則該方法自動在一個線程上執行。
         *
         * @return
         * @throws Exception
         */
        public String call() throws Exception {
                System.out.println("call()方法被自動調用,干活！！！             " + Thread.currentThread().getName());
                //一個模擬耗時的操作
                for (int i = 999999; i > 0; i--) ;
                return "call()方法被自動調用，任務的結果是：" + id + "    " + Thread.currentThread().getName();
        }
}

運行結果：

call()方法被自動調用,干活！！！             pool-1-thread-1
call()方法被自動調用,干活！！！             pool-1-thread-3
call()方法被自動調用,干活！！！             pool-1-thread-4
call()方法被自動調用,干活！！！             pool-1-thread-6
call()方法被自動調用,干活！！！             pool-1-thread-2
call()方法被自動調用,干活！！！             pool-1-thread-5
call()方法被自動調用，任務的結果是：0    pool-1-thread-1
call()方法被自動調用，任務的結果是：1    pool-1-thread-2
call()方法被自動調用,干活！！！             pool-1-thread-2
call()方法被自動調用,干活！！！             pool-1-thread-6
call()方法被自動調用,干活！！！             pool-1-thread-4
call()方法被自動調用，任務的結果是：2    pool-1-thread-3
call()方法被自動調用,干活！！！             pool-1-thread-3
call()方法被自動調用，任務的結果是：3    pool-1-thread-4
call()方法被自動調用，任務的結果是：4    pool-1-thread-5
call()方法被自動調用，任務的結果是：5    pool-1-thread-6
call()方法被自動調用，任務的結果是：6    pool-1-thread-2
call()方法被自動調用，任務的結果是：7    pool-1-thread-6
call()方法被自動調用，任務的結果是：8    pool-1-thread-4
call()方法被自動調用，任務的結果是：9    pool-1-thread-3

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