一、什么是executorservice?
executorservice 是 java 中用来管理和执行多线程任务的一种高级工具。可以有效地管理线程的生命周期和任务的执行过程,特别是在需要处理大量并发任务时尤为有用。
生动形象的比喻,executorservice 就像是一个管理者,你可以把任务交给它,它会根据需要创建线程,并且确保任务按照你的要求执行。
在实际编程中,可以通过 executorservice 来避免直接操作线程,这样做通常更安全和更高效。
可以创建一个 executorservice 并告诉它需要执行的任务,executorservice 会根据需要创建线程,并在执行完任务后将线程回收以便重用,这样可以节省资源并提高性能。
看一个简单的例子:
假设有一个需要处理大量数据的任务,可以创建一个 executorservice,并告诉它希望同时执行多少个任务。executorservice 会根据设定的自动创建和管理线程,确保这些任务可以并发执行而不会互相干扰。这种方式比手动管理线程更容易,并且可以更好地利用计算机的多核处理能力。
// 创建一个固定大小的线程池,最多同时执行两个任务 executorservice executor = executors.newfixedthreadpool(2); // 提交两个任务给线程池执行 executor.submit(() -> { system.out.println("任务1 正在执行..."); // 这里放置任务1的具体代码逻辑 }); executor.submit(() -> { system.out.println("任务2 正在执行..."); // 这里放置任务2的具体代码逻辑 }); // 关闭线程池 executor.shutdown();
二、executorservice的核心功能
创建固定大小的线程池
// 创建一个包含5个线程的固定大小线程池 executorservice executor = executors.newfixedthreadpool(5);
使用场景: 当需要限制同时执行的线程数量时,可以使用固定大小的线程池。这样可以控制并发线程数量,避免系统资源被过度消耗。
创建可缓存的线程池
// 创建一个可根据需要自动扩展的线程池 executorservice executor = executors.newcachedthreadpool();
使用场景: 当有大量短期异步任务需要处理时,可以使用可缓存线程池。它会根据任务的增加自动创建新线程,并在空闲时重用现有线程,从而提高性能。
提交 runnable 任务
executor.submit(() -> { system.out.println("执行任务1"); // 这里放置任务1的具体代码逻辑 });
使用场景: 当需要执行没有返回值的简单任务时,可以提交实现了 runnable
接口的任务。例如,清理临时文件、发送通知等异步操作。
提交 callable 任务并获取结果
future<integer> future = executor.submit(() -> { system.out.println("执行任务2"); // 这里放置任务2的具体代码逻辑 // 返回任务执行结果 return fu; }); try { // 获取任务执行结果,可能会阻塞直到任务完成 integer result = future.get(); system.out.println("任务2 的结果是:" + result); } catch (interruptedexception | executionexception e) { e.printstacktrace(); }
使用场景: 当需要执行有返回值的任务,并且可能需要等待任务完成后获取结果时,可以提交实现了 callable
接口的任务,并使用 future
对象获取任务的返回值。
扩展:
future 接口提供了一个特殊的阻塞方法 get()
,它返回 callable 任务执行的实际结果,但如果是 runnable 任务,则只会返回 null。
如果调用get()
方法时任务仍在运行,那么调用将会一直被执阻塞,直到任务正确执行完毕并且结果可用时才返回。
get()
方法是阻塞的,而且并不知道要阻塞多长时间。因此可能导致应用程序的性能降低。如果结果数据并不重要,那么我们可以使用超时机制来避免长时间阻塞。
// 等待 200 毫秒 string result = future.get(200, timeunit.milliseconds);
这个get() 的重载,第一个参数为超时的时间,第二个参数为时间的单位。
控制线程池的关闭
// 平稳关闭线程池,等待所有任务执行完成 executor.shutdown();
使用场景: 当不再需要使用 executorservice 时,应该调用 shutdown()
方法来关闭线程池。确保已提交的任务能够完成执行,避免资源泄漏和任务丢失的问题。
三、如何创建和使用executorservice?
使用 executors
工厂类来创建不同类型的 executorservice。
newfixedthreadpool(int n)
可以创建一个固定大小的线程池。
newcachedthreadpool()
则可以创建一个根据需要自动扩展的线程池。
实际案例:
创建一个简单的多线程程序,使用 executorservice 执行一批任务,并获取它们的执行结果。
public static void main(string[] args) { // 创建一个固定大小为3的线程池 executorservice executor = executors.newfixedthreadpool(3); // 创建一个列表来保存提交的任务 list<future<integer>> futures = new arraylist<>(); // 提交10个任务,每个任务返回任务id乘以2的结果 for (int i = 1; i <= 10; i++) { final int taskid = i; // 提交 callable 任务,并将 future 对象保存到列表中 future<integer> future = executor.submit(() -> { system.out.println("任务 " + taskid + " 开始执行"); // 模拟任务执行耗时 thread.sleep(2000); // 返回任务的结果 return taskid * 2; }); // 将 future 对象添加到列表中 futures.add(future); } // 等待所有任务完成,并打印各任务的执行结果 for (future<integer> future : futures) { try { // 获取任务执行结果,可能会阻塞直到任务完成 integer result = future.get(); system.out.println("任务结果: " + result); } catch (interruptedexception | executionexception e) { e.printstacktrace(); } } // 关闭线程池 executor.shutdown(); } // 输出结果 任务 1 开始执行 任务 2 开始执行 任务 3 开始执行 任务结果: 2 任务结果: 4 任务 4 开始执行 任务结果: 6 任务 5 开始执行 任务结果: 8 任务 6 开始执行 任务结果: 10 任务 7 开始执行 任务结果: 12 任务 8 开始执行 任务结果: 14 任务 9 开始执行 任务结果: 16 任务 10 开始执行 任务结果: 18 任务结果: 20
时间不能增添一个人的生命,然而珍惜光阴却可使生命变得更有价值
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