3.1 创建线程执行器

创建线程执行器

Executor Framework概述

Java5引入了执行器框架(Executor Framework)，这套框架分离了任务的创建和执行。使用执行器，仅需要实现Runnable接口的对象，然后将这些对象发送给执行器即可。执行器通过创建所需的线程，来负责这些Runnable对象的创建、实例化以及运行。而且，执行器使用了线程池来提高应用程序性能。当发送一个任务给执行器时，执行器会尝试使用线程池中的线程来执行这个任务，避免了不断地创建和销毁线程而导致系统吸能下降。

执行器的另一个重要优势是Callable接口。它类似于Runnable接口，但提供个两方面的增强：

• Callable接口的主方法是call，可以返回结果。
• 当发送一个Callable对象给执行器时，将获得一个实现了Future接口的对象。可以使用这个对象来控制Callable对象的状态和结果。

创建执行器

Executor Framework是由围绕着Executor和子接口ExecutorService的接口和类组成。主要使用的实现类是ThreadPoolExecutor类。ThreadPoolExecutor提供了4个重载的构造函数，这4个构造函数参数都比较复杂，所以一般都是通过工厂Executors的静态方法来创建。比如使用Executors的newCachedThreadPool方法创建一个缓存线程池的执行器，使用Executors.newFixedThreadPool方法创建固定大小的线程执行器。

创建缓存线程池执行器示例

下面用示例说明如何创建缓存线程池执行器：

public class CachedThreadPoolDemo {    public static void main(String[] args){        ThreadPoolExecutor executor = (ThreadPoolExecutor)Executors.newCachedThreadPool();        for(int i=0; i<10; i++){            DummayTask task = new DummayTask();            executor.execute(task);        }        executor.shutdown();    }}class DummayTask implements Runnable{    private Date initDate;    DummayTask() {        this.initDate = new Date();    }    @Override    public void run() {        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":任务创建时间：" + initDate);        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":任务开始时间：" + new Date());        long delay = (long)(Math.random()*1000);        try {            Thread.sleep(delay);            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":任务完成时间：" + new Date());        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

程序运行日志：

pool-1-thread-2:任务创建时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-2:任务开始时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-6:任务创建时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-1:任务创建时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-4:任务创建时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-8:任务创建时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-4:任务开始时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-3:任务创建时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-3:任务开始时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-7:任务创建时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-7:任务开始时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-8:任务开始时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-5:任务创建时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-5:任务开始时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-1:任务开始时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-10:任务创建时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-10:任务开始时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-6:任务开始时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-9:任务创建时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-9:任务开始时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-5:任务完成时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-6:任务完成时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-4:任务完成时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-10:任务完成时间：Mon Apr 21 16:06:28 CST 2014pool-1-thread-3:任务完成时间：Mon Apr 21 16:06:29 CST 2014pool-1-thread-9:任务完成时间：Mon Apr 21 16:06:29 CST 2014pool-1-thread-7:任务完成时间：Mon Apr 21 16:06:29 CST 2014pool-1-thread-2:任务完成时间：Mon Apr 21 16:06:29 CST 2014pool-1-thread-8:任务完成时间：Mon Apr 21 16:06:29 CST 2014pool-1-thread-1:任务完成时间：Mon Apr 21 16:06:29 CST 2014

创建固定大小的线程执行器示例

上例显示了缓存线程池执行器的使用方法，当需要执行新任务时，缓存线程池执行器就会创建新线程来执行，只有线程所运行的任务执行完成后并且这个线程可用，才会重用这些线程。这种机制情况下，如果发给过多任务将会使系统负荷过载。为避免这个问题，可以使用固定大小的线程执行器。这个执行器有一个线程最大值，如果发送超过这个最大值的任务，执行器将不再创建额外线程，剩下的任务将被阻塞直到执行器有空闲的线程可用。这样可以保证执行器不会是系统的负荷过载。下面示例演示了固定大小的线程执行器使用方法：

public class FixedThreadPoolDemo {    public static void main(String[] args){        ThreadPoolExecutor executor = (ThreadPoolExecutor) Executors.newFixedThreadPool(3);        for(int i=0; i<10; i++){            DummayTask task = new DummayTask();            executor.execute(task);            System.out.println("main:执行器线程数：" + executor.getActiveCount());        }        executor.shutdown();    }}

程序运行日志：

main:执行器线程数：1main:执行器线程数：2main:执行器线程数：3main:执行器线程数：3main:执行器线程数：3main:执行器线程数：3main:执行器线程数：3main:执行器线程数：3main:执行器线程数：3main:执行器线程数：3pool-1-thread-2:任务创建时间：Mon Apr 21 16:18:02 CST 2014pool-1-thread-2:任务开始时间：Mon Apr 21 16:18:02 CST 2014pool-1-thread-3:任务创建时间：Mon Apr 21 16:18:02 CST 2014pool-1-thread-3:任务开始时间：Mon Apr 21 16:18:02 CST 2014pool-1-thread-1:任务创建时间：Mon Apr 21 16:18:02 CST 2014pool-1-thread-1:任务开始时间：Mon Apr 21 16:18:02 CST 2014pool-1-thread-1:任务完成时间：Mon Apr 21 16:18:02 CST 2014pool-1-thread-1:任务创建时间：Mon Apr 21 16:18:02 CST 2014pool-1-thread-1:任务开始时间：Mon Apr 21 16:18:02 CST 2014pool-1-thread-2:任务完成时间：Mon Apr 21 16:18:03 CST 2014pool-1-thread-2:任务创建时间：Mon Apr 21 16:18:02 CST 2014pool-1-thread-2:任务开始时间：Mon Apr 21 16:18:03 CST 2014pool-1-thread-3:任务完成时间：Mon Apr 21 16:18:03 CST 2014pool-1-thread-3:任务创建时间：Mon Apr 21 16:18:02 CST 2014pool-1-thread-3:任务开始时间：Mon Apr 21 16:18:03 CST 2014pool-1-thread-1:任务完成时间：Mon Apr 21 16:18:03 CST 2014pool-1-thread-1:任务创建时间：Mon Apr 21 16:18:02 CST 2014pool-1-thread-1:任务开始时间：Mon Apr 21 16:18:03 CST 2014pool-1-thread-3:任务完成时间：Mon Apr 21 16:18:03 CST 2014pool-1-thread-3:任务创建时间：Mon Apr 21 16:18:02 CST 2014pool-1-thread-3:任务开始时间：Mon Apr 21 16:18:03 CST 2014pool-1-thread-2:任务完成时间：Mon Apr 21 16:18:03 CST 2014pool-1-thread-2:任务创建时间：Mon Apr 21 16:18:02 CST 2014pool-1-thread-2:任务开始时间：Mon Apr 21 16:18:03 CST 2014pool-1-thread-3:任务完成时间：Mon Apr 21 16:18:03 CST 2014pool-1-thread-3:任务创建时间：Mon Apr 21 16:18:02 CST 2014pool-1-thread-3:任务开始时间：Mon Apr 21 16:18:03 CST 2014pool-1-thread-2:任务完成时间：Mon Apr 21 16:18:04 CST 2014pool-1-thread-1:任务完成时间：Mon Apr 21 16:18:04 CST 2014pool-1-thread-3:任务完成时间：Mon Apr 21 16:18:04 CST 2014

可以看出，执行器运行的线程数没有超过3个。