Java多线程之Executor框架

Executors创建线程池的方法：

• public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
  创建固定数目线程的线程池。
• public static ExecutorService newCachedThreadPool()
  创建一个可缓存的线程池，调用execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。
• public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
  创建一个单线程化的Executor。
• public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
  创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池，多数情况下可用来替代Timer类。

Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(10);  Runnable task = new Runnable() {      @Override      public void run() {          System.out.println("task over");      }  };  executor.execute(task);  executor = Executors.newScheduledThreadPool(10);  ScheduledExecutorService scheduler = (ScheduledExecutorService) executor;  scheduler.scheduleAtFixedRate(task, 10, 10, TimeUnit.SECONDS);  

---

ExecutorService与生命周期

ExecutorService扩展了Executor并添加了一些生命周期管理的方法。一个Executor的生命周期有三种状态，运行 ，关闭 ，终止 。Executor创建时处于运行状态。当调用ExecutorService.shutdown()后，处于关闭状态，isShutdown()方法返回true。这时，不应该再想Executor中添加任务，所有已添加的任务执行完毕后，Executor处于终止状态，isTerminated()返回true。
如果Executor处于关闭状态，往Executor提交任务会抛出unchecked exception RejectedExecutionException。

ExecutorService executorService = (ExecutorService) executor;  while (!executorService.isShutdown()) {      try {          executorService.execute(task);      } catch (RejectedExecutionException ignored) {      }  }  executorService.shutdown();  

---

使用Callable，Future返回结果

Future代表一个异步执行的操作，通过get()方法可以获得操作的结果，如果异步操作还没有完成，则，get()会使当前线程阻塞。FutureTask实现了Future和Runable。Callable代表一个有返回值得操作。

Callable<Integer> func = new Callable<Integer>(){      public Integer call() throws Exception {          System.out.println("inside callable");          Thread.sleep(1000);          return new Integer(8);      }         };        FutureTask<Integer> futureTask  = new FutureTask<Integer>(func);  Thread newThread = new Thread(futureTask);  newThread.start();  try {      System.out.println("blocking here");      Integer result = futureTask.get();      System.out.println(result);  } catch (InterruptedException ignored) {  } catch (ExecutionException ignored) {  }  

ExecutoreService提供了submit()方法，传递一个Callable，或Runnable，返回Future。如果Executor后台线程池还没有完成Callable的计算，这调用返回Future对象的get()方法，会阻塞直到计算完成。

---

CompletionService

在刚在的例子中，getResult()方法的实现过程中，迭代了FutureTask的数组，如果任务还没有完成则当前线程会阻塞，如果我们希望任意字任务完成后就把其结果加到result中，而不用依次等待每个任务完成，可以使CompletionService。生产者submit()执行的任务。使用者take()已完成的任务，并按照完成这些任务的顺序处理它们的结果 。也就是调用CompletionService的take方法是，会返回按完成顺序放回任务的结果，CompletionService内部维护了一个阻塞队列BlockingQueue，如果没有任务完成，take()方法也会阻塞。修改刚才的例子使用CompletionService：

public class ConcurrentCalculator2 {      private ExecutorService exec;      private CompletionService<Long> completionService;      private int cpuCoreNumber;      // 内部类      class SumCalculator implements Callable<Long> {          ......      }      public ConcurrentCalculator2() {          cpuCoreNumber = Runtime.getRuntime().availableProcessors();          exec = Executors.newFixedThreadPool(cpuCoreNumber);          completionService = new ExecutorCompletionService<Long>(exec);      }      public Long sum(final int[] numbers) {          // 根据CPU核心个数拆分任务，创建FutureTask并提交到Executor          for (int i = 0; i < cpuCoreNumber; i++) {              int increment = numbers.length / cpuCoreNumber + 1;              int start = increment * i;              int end = increment * i + increment;              if (end > numbers.length)                  end = numbers.length;              SumCalculator subCalc = new SumCalculator(numbers, start, end);               if (!exec.isShutdown()) {                  completionService.submit(subCalc);              }          }          return getResult();      }      /**      * 迭代每个只任务，获得部分和，相加返回      *       * @return      */      public Long getResult() {          Long result = 0l;          for (int i = 0; i < cpuCoreNumber; i++) {                          try {                  Long subSum = completionService.take().get();                  result += subSum;                         } catch (InterruptedException e) {                  e.printStackTrace();              } catch (ExecutionException e) {                  e.printStackTrace();              }          }          return result;      }      public void close() {          exec.shutdown();      }  }