ThreadPoolExecutor使用示例

通常，使用Java开发并发程序时，我们创建Runnable对象，然后创建对应的线程Thead对象来执行它们。Java 5之后，Java并发API提供了Executor框架，主要包括Executor接口，它的子接口ExecutorService，以及实现上述两个接口的ThreadPoolExecutor类。

这种机制使得任务的创建和任务的执行分离，使用executor，开发者只需要实现Runnable对象，把对象传递给executor即可。Executor会负责它们的执行、实例化并调度相关的线程。不止于此，通过使用线程池可以改善性能。当向Executor传递任务时，它会尝试使用已池化的线程来执行此任务，避免不断地创建新线程。

本文只介绍一个最基本的threadpoolexecutor的例子，更复杂任务将在后续帖子中介绍。

1. 创建待执行的任务

class Task implements Runnable 
{
    private String name;
 
    public Task(String name) 
    {
        this.name = name;
    }
     
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    @Override
    public void run() 
    {
        try
        {
            Long duration = (long) (Math.random() * 10);
            System.out.println("Doing a task during : " + name);
            TimeUnit.SECONDS.sleep(duration);
        } 
        catch (InterruptedException e) 
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

 2. 使用Executors执行任务

现在我们只需要创建一个ThreadPoolExecutor实例，将任务传递给它的execute()方法。

package com.howtodoinjava.demo.multithreading;
 
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
public class BasicThreadPoolExecutorExample 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        //Use the executor created by the newCachedThreadPool() method 
        //only when you have a reasonable number of threads 
        //or when they have a short duration.
        ThreadPoolExecutor executor = (ThreadPoolExecutor) Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i <= 5; i++) 
        {
            Task task = new Task("Task " + i);
            System.out.println("A new task has been added : " + task.getName());
            executor.execute(task);
        }
        executor.shutdown();
    }
}

 输出：

A new task has been added : Task 0
A new task has been added : Task 1
A new task has been added : Task 2
A new task has been added : Task 3
A new task has been added : Task 4
A new task has been added : Task 5
Doing a task during : Task 5
Doing a task during : Task 0
Doing a task during : Task 2
Doing a task during : Task 1
Doing a task during : Task 4
Doing a task during : Task 3

 一些关键点：

1. ThreadProolExecutor有四个不同的构造器，考虑到其复杂性，Java并发API提供了Executors类来构建执行器和相关对象。尽管我们可以直接通过其构造函数来生成ThreadPoolExecutor，使用Executors类是更加推荐的方式。

2. 上述例子中中我们创建了一个缓存线程池（cached thread pool），当执行新任务时如果需要则创建新线程；当已有线程完成了它们执行的任务之后可以重用。缓存线程池的一个缺点在于它会不断创建新的线程，如果向此executor发送了过多任务，可能会导致系统负载过高。通过固定线程线程池可以解决这个问题，后面详述

3. 关于ThreadPoolExecutor类的重要一点（也适用于其他的executor），你必须显式地结束它。否则它将会一直执行下去，程序将不会结束。当executor没有任务执行时，它持续等待新的任务，并不会结束执行。Java应用程序只有当所有的非守护线程都结束后才会停止执行。所以如果不结束executor，你的程序将永远不会结束。

4. 为了结束executor，你可以使用ThreadPoolExecutor类的shutdown()方法。当executor结束所有的待执行任务时，它将会停止运行。当调用shutdown()方法之后，如果尝试把另外一个任务发送给此执行器，执行器将会拒绝并抛出RejectedExecutionException异常。

5. ThreadPoolExecutor类提供了用于获取状态信息的一组方法，在示例程序中，我们可以使用getPoolSize()，getActiveCount()以及getCompletedTaskCount()方法以获取线程池大小，线程数量，此执行器执行完成的任务数量等信息。你也可以调用 getLargestPoolSize()方法获取此线程池曾经存在的最大线程数量。

6. ThreadPoolExecutor类也提供用于结束execuor执行的其他相关方法：

• shutdownNow()：此方法会将execuor立刻关闭。挂起的任务将不会执行。它返回所有挂起任务的列表。正在执行呃任务将继续执行，但此方法不会等待它们执行完成。
• isTerminated()：当shutdown()或shutdownNow()方法被调用，并且executor结束关闭过程后，此方法返回true。
• isShutdown()：当你调用shutdown()方法之后，此方法返回true。
• awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)：此方法阻塞所有的调用线程，直到此执行器任务结束或超时时间到。TimeUnit类包含了如下枚举值：DAYS，HOURS，MICROSECONDS等。

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