Java中ExecutorService线程池的使用(Runnable和Callable多线程实现)

生活中,最使人疲惫的往往不是道路的遥远,而是心中的郁闷;最使人痛苦的往往不是生活的不幸,而是希望的破灭;最使人颓废的往往不是前途的坎坷,而是自信的丧失;最使人绝望的往往不是挫折的打击,而是心灵的死亡。所以我们要有自己的梦想,让梦想的星光指引着我们走出落漠,走出惆怅,带着我们走进自己的理想。

导读:本篇文章讲解 Java中ExecutorService线程池的使用(Runnable和Callable多线程实现),希望对大家有帮助,欢迎收藏,转发!站点地址:www.bmabk.com,来源:原文

场景

线程的创建和释放,需要占用不小的内存和资源。如果每次需要使用线程时,都new 一个Thread的话,难免会造成资源的浪费,
而且可以无限制创建,之间相互竞争,会导致过多占用系统资源导致系统瘫痪。
不利于扩展,比如如定时执行、定期执行、线程中断,所以很有必要了解下ExecutorService的使用。
ExecutorService是Java提供的线程池,也就是说,每次我们需要使用线程的时候,可以通过ExecutorService获得线程。
它可以有效控制最大并发线程数,提高系统资源的使用率,同时避免过多资源竞争,避免堵塞,
同时提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能,也不用使用TimerTask了。

线程池的目的是降低系统的开销,因为在高并发的场景下频繁的创建和销毁线程会降低程序的性能,有了线程池,线程就可以

实现复用,这样就可以减少线程的创建和销毁。

API文档

ExecutorService (Java Platform SE 8 )

Java中ExecutorService线程池的使用(Runnable和Callable多线程实现)

 

注:

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实现

1、ExecutorService的创建方式

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

参数说明

corePoolSize : 核心线程数,一旦创建将不会再释放。如果创建的线程数还没有达到指定的核心线程数量,将会继续创建新的核心线程,直到达到最大核心线程数后,核心线程数将不在增加;如果没有空闲的核心线程,同时又未达到最大线程数,则将继续创建非核心线程;如果核心线程数等于最大线程数,则当核心线程都处于激活状态时,任务将被挂起,等待空闲线程来执行。

maximumPoolSize : 最大线程数,允许创建的最大线程数量。如果最大线程数等于核心线程数,则无法创建非核心线程;如果非核心线程处于空闲时,超过设置的空闲时间,则将被回收,释放占用的资源。

keepAliveTime : 也就是当线程空闲时,所允许保存的最大时间,超过这个时间,线程将被释放销毁,但只针对于非核心线程。

unit : 时间单位,TimeUnit.SECONDS等。

workQueue : 任务队列,存储暂时无法执行的任务,等待空闲线程来执行任务。

threadFactory :  线程工程,用于创建线程。

handler : 当线程边界和队列容量已经达到最大时,用于处理阻塞时的程序

线程池有多种类型,一般常用的是固定线程数线程池newFixedThreadPool,创建方式:

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

这里配置线程数为5。具体数量根据自己的业务需求配置。

2、线程池的使用步骤

在上面创建线程池之后,需要新建任务执行类并实现Runable接口和重写run方法

class PrintTask implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println("线程名:"+threadName+" 开始时间:"+ DateUtils.getTime());
        System.out.println("系统需要业务操作3秒");
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("线程名:"+threadName+" 结束时间:"+ DateUtils.getTime());
    }
}

这里模拟一个任务需要3秒的处理时间。

然后需要调用executorService的submit方法提交任务

        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executorService.submit(new PrintTask());
        }

完整示例代码

package com.ruoyi.demo.Executor;

import com.ruoyi.common.utils.DateUtils;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ExecutorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executorService.submit(new PrintTask());
        }
    }
}

class PrintTask implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println("线程名:"+threadName+" 开始时间:"+ DateUtils.getTime());
        System.out.println("系统需要业务操作3秒");
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("线程名:"+threadName+" 结束时间:"+ DateUtils.getTime());
    }
}

3、效果演示

上面循环10次,每次模拟处理业务设定为3秒,设置线程数为5个,所以会需要两组3秒执行完毕。

Java中ExecutorService线程池的使用(Runnable和Callable多线程实现) 

如果将循环改为5次,线程数还是5个,则只需要一组3秒即可完成

Java中ExecutorService线程池的使用(Runnable和Callable多线程实现)

 

4、线程池的关闭

线程池的关闭通过调用shutdown方法

executorService.shutdown();

但是实际场景下一般不进行关闭,关闭之后就无法再进行使用。

但是上面演示效果中如果不关闭线程池,则main方法一直运行中,因为main线程会等到所有的业务线程执行完毕之后才会销毁。

但是调用了关闭之后,main方法才会执行完毕。

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            executorService.submit(new PrintTask());
        }
        executorService.shutdown();
    }

Java中ExecutorService线程池的使用(Runnable和Callable多线程实现)

 

5、如果需要每个任务执行之后需要返回一个结果,可以实现Callable接口并重写call方法

这种应用场景比如批量进行图片上传时,开启多个线程分别进行上传,然后将每个线程上传之后的图片路径返回,批量存储。

class CustomTask implements Callable<String> {

    @Override
    public String call() throws Exception {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println("线程名:" + threadName + " 开始时间:" + DateUtils.getTime());
        System.out.println("系统需要业务操作1秒");
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "threadName = "+threadName +" 结束时间:"+DateUtils.getTime();
    }
}

其中Callable<String>是指定返回值的类型为String。

怎么获取返回值。

submit会返回Future<>对象,将每个线程的返回的对象存储到list中,等循环结束之后调用list

的每个Future的get方法。

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
        ArrayList<Future<String>> resultList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            Future<String> submit = executorService.submit(new CustomTask());
            resultList.add(submit);
        }
        resultList.forEach(result -> {
            try {
                System.out.println(result.get());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (ExecutionException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

这里为什么强调需要在循环结束之后再调用每个Future的get方法。

因为get方法会堵塞当前线程,所以如果再循环内调用get方法,那么每次循环会等到返回结果之后再继续进行,

那就达不到多线程的效果。

上面的执行效果为

Java中ExecutorService线程池的使用(Runnable和Callable多线程实现)

 

但是如果在循环中调用get方法,以下为错误示例代码

//        ArrayList<String> resultList = new ArrayList<>();
//        for (int i = 0; i < 5; i++) {
//            Future<String> submit = executorService.submit(new CustomTask());
//            String result = null;
//            try {
//                result = submit.get();//get方法能获取到当前线程的执行结果,但是会堵塞当前线程
//                resultList.add(result);
//            } catch (InterruptedException e) {
//                e.printStackTrace();
//            } catch (ExecutionException e) {
//                e.printStackTrace();
//            }
//        }

则会导致线程堵塞

Java中ExecutorService线程池的使用(Runnable和Callable多线程实现)

 

 

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