Java的Executor線程池框架怎么使用

本篇內(nèi)容介紹了“Java的Executor線程池框架怎么使用”的有關(guān)知識，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

一、Executor框架簡介

1、基礎(chǔ)簡介

Executor系統(tǒng)中，將線程任務(wù)提交和任務(wù)執(zhí)行進(jìn)行了解耦的設(shè)計(jì)，Executor有各種功能強(qiáng)大的實(shí)現(xiàn)類，提供便捷方式來提交任務(wù)并且獲取任務(wù)執(zhí)行結(jié)果，封裝了任務(wù)執(zhí)行的過程，不再需要Thread().start()方式，顯式創(chuàng)建線程并關(guān)聯(lián)執(zhí)行任務(wù)。

2、調(diào)度模型

線程被一對一映射為服務(wù)所在操作系統(tǒng)線程，啟動(dòng)時(shí)會創(chuàng)建一個(gè)操作系統(tǒng)線程；當(dāng)該線程終止時(shí)，這個(gè)操作系統(tǒng)線程也會被回收。

3、核心API結(jié)構(gòu)

Executor框架包含的核心接口和主要的實(shí)現(xiàn)類如下圖所示：

線程池任務(wù)：核心接口：Runnable、Callable接口和接口實(shí)現(xiàn)類；

任務(wù)的結(jié)果：接口Future和實(shí)現(xiàn)類FutureTask；

任務(wù)的執(zhí)行：核心接口Executor和ExecutorService接口。在Executor框架中有兩個(gè)核心類實(shí)現(xiàn)了ExecutorService接口，ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor。

二、用法案例

1、API基礎(chǔ)

ThreadPoolExecutor基礎(chǔ)構(gòu)造

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory,
                          RejectedExecutionHandler handler) {}

2、初始化方法

ExecutorService ：Executors.newFixedThreadPool();
ExecutorService ：Executors.newSingleThreadExecutor();
ExecutorService ：Executors.newCachedThreadPool();

ThreadPoolExecutor ：new ThreadPoolExecutor() ;

通常情況下，線程池不允許使用Executors去創(chuàng)建，而是通過ThreadPoolExecutor的方式，這樣的處理方式更加明確線程池的運(yùn)行規(guī)則，規(guī)避資源耗盡的風(fēng)險(xiǎn)。

3、基礎(chǔ)案例

package com.multy.thread.block08executor;
import java.util.concurrent.*;

public class Executor01 {
    // 定義線程池
    private static ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(
                    3,10,5000,TimeUnit.SECONDS,
                    new SynchronousQueue<>(),Executors.defaultThreadFactory(),new ExeHandler());
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0 ; i < 100 ; i++){
            poolExecutor.execute(new PoolTask(i));
            //帶返回值：poolExecutor.submit(new PoolTask(i));
        }
    }
}
// 定義線程池任務(wù)
class PoolTask implements Runnable {

    private int numParam;

    public PoolTask (int numParam) {
        this.numParam = numParam;
    }
    @Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println("PoolTask "+ numParam+" begin...");
            Thread.sleep(5000);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public int getNumParam() {
        return numParam;
    }
    public void setNumParam(int numParam) {
        this.numParam = numParam;
    }
}
// 定義異常處理
class ExeHandler implements RejectedExecutionHandler {
    @Override
    public void rejectedExecution(Runnable runnable, ThreadPoolExecutor executor) {
        System.out.println("ExeHandler "+executor.getCorePoolSize());
        executor.shutdown();
    }
}

流程分析

• 線程池中線程數(shù)小于corePoolSize時(shí)，新任務(wù)將創(chuàng)建一個(gè)新線程執(zhí)行任務(wù)，不論此時(shí)線程池中存在空閑線程；

• 線程池中線程數(shù)達(dá)到corePoolSize時(shí)，新任務(wù)將被放入workQueue中，等待線程池中任務(wù)調(diào)度執(zhí)行；

• 當(dāng)workQueue已滿，且maximumPoolSize>corePoolSize時(shí)，新任務(wù)會創(chuàng)建新線程執(zhí)行任務(wù)；

• 當(dāng)workQueue已滿，且提交任務(wù)數(shù)超過maximumPoolSize，任務(wù)由RejectedExecutionHandler處理；

• 當(dāng)線程池中線程數(shù)超過corePoolSize，且超過這部分的空閑時(shí)間達(dá)到keepAliveTime時(shí)，回收該線程；

• 如果設(shè)置allowCoreThreadTimeOut(true)時(shí)，線程池中corePoolSize范圍內(nèi)的線程空閑時(shí)間達(dá)到keepAliveTime也將回收；

三、線程池應(yīng)用

應(yīng)用場景：批量賬戶和密碼的校驗(yàn)任務(wù)，在實(shí)際的業(yè)務(wù)中算比較常見的，通過初始化線程池，把任務(wù)提交執(zhí)行，最后拿到處理結(jié)果，這就是線程池使用的核心思想：節(jié)省資源提升效率。

public class Executor02 {

    public static void main(String[] args) {
        // 初始化校驗(yàn)任務(wù)
        List<CheckTask> checkTaskList = new ArrayList<>() ;
        initList(checkTaskList);
        // 定義線程池
        ExecutorService executorService ;
        if (checkTaskList.size() < 10){
            executorService = Executors.newFixedThreadPool(checkTaskList.size());
        }else{
            executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
        }
        // 批量處理
        List<Future<Boolean>> results = new ArrayList<>() ;
        try {
            results = executorService.invokeAll(checkTaskList);
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
        // 查看結(jié)果
        for (Future<Boolean> result : results){
            try {
                System.out.println(result.get());
                // System.out.println(result.get(10000,TimeUnit.SECONDS));
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace() ;
            }
        }
        // 關(guān)閉線程池
        executorService.shutdownNow();
    }

    private static void initList (List<CheckTask> checkTaskList){
        checkTaskList.add(new CheckTask("root","123")) ;
        checkTaskList.add(new CheckTask("root1","1234")) ;
        checkTaskList.add(new CheckTask("root2","1235")) ;
    }
}
// 校驗(yàn)任務(wù)
class CheckTask implements Callable<Boolean> {
    private String userName ;
    private String passWord ;
    public CheckTask(String userName, String passWord) {
        this.userName = userName;
        this.passWord = passWord;
    }
    @Override
    public Boolean call() throws Exception {
        // 校驗(yàn)賬戶+密碼
        if (userName.equals("root") && passWord.equals("123")){
            return Boolean.TRUE ;
        }
        return Boolean.FALSE ;
    }
}

線程池主要用來解決線程生命周期開銷問題和資源不足問題，通過線程池對多個(gè)任務(wù)線程重復(fù)使用，線程創(chuàng)建也被分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)任務(wù)上，多數(shù)任務(wù)提交就有空閑的線程可以使用，所以消除線程頻繁創(chuàng)建帶來的開銷。

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