ExecutorService 是 Java 中用来管理和执行多线程任务的一种高级工具。可以有效地管理线程的生命周期和任务的执行过程,特别是在需要处理大量并发任务时尤为有用。
生动形象的比喻,ExecutorService 就像是一个管理者,你可以把任务交给它,它会根据需要创建线程,并且确保任务按照你的要求执行。
在实际编程中,可以通过 ExecutorService 来避免直接操作线程,这样做通常更安全和更高效。
可以创建一个 ExecutorService 并告诉它需要执行的任务,ExecutorService 会根据需要创建线程,并在执行完任务后将线程回收以便重用,这样可以节省资源并提高性能。
看一个简单的例子:
假设有一个需要处理大量数据的任务,可以创建一个 ExecutorService,并告诉它希望同时执行多少个任务。ExecutorService 会根据设定的自动创建和管理线程,确保这些任务可以并发执行而不会互相干扰。这种方式比手动管理线程更容易,并且可以更好地利用计算机的多核处理能力。
// 创建一个固定大小的线程池,最多同时执行两个任务
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
// 提交两个任务给线程池执行
executor.submit(() -> {
System.out.println("任务1 正在执行...");
// 这里放置任务1的具体代码逻辑
});
executor.submit(() -> {
System.out.println("任务2 正在执行...");
// 这里放置任务2的具体代码逻辑
});
// 关闭线程池
executor.shutdown();
二、ExecutorService的核心功能
创建固定大小的线程池
// 创建一个包含5个线程的固定大小线程池
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
1
2
使用场景: 当需要限制同时执行的线程数量时,可以使用固定大小的线程池。这样可以控制并发线程数量,避免系统资源被过度消耗。
创建可缓存的线程池
// 创建一个可根据需要自动扩展的线程池
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
1
2
使用场景: 当有大量短期异步任务需要处理时,可以使用可缓存线程池。它会根据任务的增加自动创建新线程,并在空闲时重用现有线程,从而提高性能。
提交 Runnable 任务
executor.submit(() -> {
System.out.println("执行任务1");
// 这里放置任务1的具体代码逻辑
});
使用场景: 当需要执行没有返回值的简单任务时,可以提交实现了 Runnable 接口的任务。例如,清理临时文件、发送通知等异步操作。
提交 Callable 任务并获取结果
Future<Integer> future = executor.submit(() -> {
System.out.println("执行任务2");
// 这里放置任务2的具体代码逻辑
// 返回任务执行结果
return fu;
});
try {
// 获取任务执行结果,可能会阻塞直到任务完成
Integer result = future.get();
System.out.println("任务2 的结果是:" + result);
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
使用场景: 当需要执行有返回值的任务,并且可能需要等待任务完成后获取结果时,可以提交实现了 Callable 接口的任务,并使用 Future 对象获取任务的返回值。
扩展:
Future 接口提供了一个特殊的阻塞方法 get(),它返回 Callable 任务执行的实际结果,但如果是 Runnable 任务,则只会返回 null。
如果调用get()方法时任务仍在运行,那么调用将会一直被执阻塞,直到任务正确执行完毕并且结果可用时才返回。
get() 方法是阻塞的,而且并不知道要阻塞多长时间。因此可能导致应用程序的性能降低。如果结果数据并不重要,那么我们可以使用超时机制来避免长时间阻塞。
// 等待 200 毫秒
String result = future.get(200, TimeUnit.MILLISECONDS);
这个get() 的重载,第一个参数为超时的时间,第二个参数为时间的单位。
控制线程池的关闭
// 平稳关闭线程池,等待所有任务执行完成
executor.shutdown();
使用场景: 当不再需要使用 ExecutorService 时,应该调用 shutdown() 方法来关闭线程池。确保已提交的任务能够完成执行,避免资源泄漏和任务丢失的问题。