线程池ThreadPoolExecutor的使用以及理解

java线程池实现类ThreadPoolExecutor

ThreadPoolExecutor可以构造一个线程池，何为线程池，就是装了一堆线程的容器。这些线程可以用来执行任务。其实按道理讲，我们可以自己创建一个线程来执行自己的任务。那么为啥要用线程池呢，是因为线程池装了一堆已经创建好了的线程，不需要我们自己再去创建，这节省了创建线程的资源，也保障了线程的高效利用。

ThreadPoolExcecutor,Thread,Runable,Callable,Future的关系。

ThreadPoolExcecutor线程池中，装的是多个Thread。
Runable，Callable是两个可以交给线程执行的任务，它俩有个区别就是，Callable对应的call方法可以自定义返回值，Runable的run方法没有返回值。
那么Future在这其中又扮演什么角色呢？ThreadPoolExcecutor的submit方法，可以传入Callable任务，也可以传入Runable任务，该方法可以返回Future对象。Future对象可以获取任务的完成情况，Future的isDone()方法可以获取当前任务是否执行完毕，该方法不会阻塞；get()方法可以获取任务执行结果的返回值，注意，get()方法是会阻塞的方法，也就是说当前任务在线程中没有运行完毕，只要程序调用了get()方法，会一直阻塞，等到线程运行完毕之后，才能继续执行下去。

示例

以下示例中包含了ThreadPoolExcecutor、Callable、Future的相关方法的简单使用
陈旭运行结果请看代码后面

import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.Iterator;import java.util.List;import java.util.concurrent.Callable;import java.util.concurrent.ExecutionException;import java.util.concurrent.Future;import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class ExcutorTest {     /**     * 创建一个Callable任务，目的是：让当前线程睡眠一定时间     *      * @param num     *            睡眠时间     * @return     */    public static Callable<Long> createCallable(final int num) {        return new Callable<Long>() {            @Override            public Long call() throws Exception {                Thread.sleep(num);                return System.currentTimeMillis();            }        };    }    @SuppressWarnings("unchecked")    public static void main(String[] args) {        // 创建线程池        // 参数说明：核心线数，最大线程数，线程失效时间，线程失效时间的单位，等待线程池处理的任务        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(2, 3, 30, TimeUnit.SECONDS,                new LinkedBlockingQueue<Runnable>());        long begin = System.currentTimeMillis();// 记录一下开始时间        try {            // 往线程池放入5个Callable任务            Future<Long> f1 = threadPool.submit(createCallable(2 * 1000));// 此任务执行完毕需要消耗2秒            Future<Long> f2 = threadPool.submit(createCallable(3 * 1000));// 此任务执行完毕需要消耗3秒            Future<Long> f3 = threadPool.submit(createCallable(4 * 1000));// 此任务执行完毕需要消耗4秒            Future<Long> f4 = threadPool.submit(createCallable(5 * 1000));// 此任务执行完毕需要消耗5秒            Future<Long> f5 = threadPool.submit(createCallable(6 * 1000));// 此任务执行完毕需要消耗6秒            long startSucess = System.currentTimeMillis();            System.out.println("所有任务放入完毕：" + startSucess);            Long f5Rst = f5.get();            // 如果下面打印有时间差，则证明get()方法会阻塞            System.out.println("\nf5任务返回数据的时间与所有任务放入完毕的时间差为：" + (System.currentTimeMillis() - startSucess));            System.out.println("\nf5任务返回的数据：" + f5Rst);            System.out.println("\n获取完f5返回值的时间：" + System.currentTimeMillis());            Long f1Rst = f1.get();            Long f2Rst = f2.get();            Long f3Rst = f3.get();            Long f4Rst = f4.get();            // 如果当前时间和获取完f5返回值的时间相同，则证明剩下的几个任务已经在f5之前执行完毕。毕竟f5是耗时最长的任务            System.out.println("\n获取最早执行的任务，对比当前时间，看看会不会阻塞,当前时间为：" + System.currentTimeMillis());            System.out.println("\ntask count:" + threadPool.getTaskCount());            // 如何在有任务没执行完毕之前，保证程序一直阻塞在这儿呢？            // 可以参考下面的代码            // 说明：因为有很多任务在执行或者等待执行，我们也不知道哪个任务耗时最长，所以直接调用Future的get()方法是不靠谱的            //     因此，我们可以把所有任务装在集合中，一直循环判断任务是否执行完毕(Future.isDone())，如果执行完毕，就从集合中移除            //     最后集合为空了，任务肯定就执行完毕了。这段代码解决了我自己遇到的一个问题，所以在这儿记录一下。            //     我看网上部分资料，使用了线程池的ThreadPoolExecutor.shutdown()方法，来保证所有任务执行完毕之前，一直阻塞在那儿            //     但是有一个问题是，调用了ThreadPoolExecutor.shutdown()之后，再往线程池中submit任务，就会抛异常，大家可以试试            //     这导致我的线程池就不能复用了，这太浪费资源了            List<Future<Long>> futures = new ArrayList<Future<Long>>(Arrays.asList(f1, f2, f3, f4, f5));            while (true) {                Iterator<Future<Long>> iterator = futures.iterator();// 获取迭代器                while (iterator.hasNext()) {                    Future<Long> next = iterator.next();                    if (next.isDone()) {// 如果当前任务完成                        iterator.remove();// 则从list中移除                    }                }                if (futures.isEmpty()) {// 如果list为空了，就证明所有任务都执行完毕了                    break;//跳出此while循环，继续执行以下代码                }            }        } catch (InterruptedException e) {            System.out.println("抛异常了，赶快处理");        } catch (ExecutionException e) {            System.out.println("又抛异常了，赶快处理");        }        long end = System.currentTimeMillis();        System.out.println("spend time:" + (end - begin));        System.out.println("处理完毕");    }}

运行结果

所有任务放入完毕：1506674591202

f5任务返回数据的时间与所有任务放入完毕的时间差为：12000

f5任务返回的数据：1506674603202

获取完f5返回值的时间：1506674603202

获取最早执行的任务，对比当前时间，看看会不会阻塞,当前时间为：1506674603202

task count:5
spend time:12001
处理完毕

分析及总结

可以从运行结果中明显看到Future的get()方法是会阻塞的。
另外，执行完毕的时间是12秒，任务耗时最长为6秒，那为啥为总的耗时是12秒呢？
因为呀，我们线程池初始化的时候，核心线程为2个，最大线程为3个，大家可以算一算。