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Java的Executor线程池框架怎么使用

发表于:2024-11-25 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2024年11月25日,本篇内容介绍了"Java的Executor线程池框架怎么使用"的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有
千家信息网最后更新 2024年11月25日Java的Executor线程池框架怎么使用

本篇内容介绍了"Java的Executor线程池框架怎么使用"的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

一、Executor框架简介

1、基础简介

Executor系统中,将线程任务提交和任务执行进行了解耦的设计,Executor有各种功能强大的实现类,提供便捷方式来提交任务并且获取任务执行结果,封装了任务执行的过程,不再需要Thread().start()方式,显式创建线程并关联执行任务。

2、调度模型

线程被一对一映射为服务所在操作系统线程,启动时会创建一个操作系统线程;当该线程终止时,这个操作系统线程也会被回收。

3、核心API结构

Executor框架包含的核心接口和主要的实现类如下图所示:

线程池任务:核心接口:Runnable、Callable接口和接口实现类;

任务的结果:接口Future和实现类FutureTask;

任务的执行:核心接口Executor和ExecutorService接口。在Executor框架中有两个核心类实现了ExecutorService接口,ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor。

二、用法案例

1、API基础

ThreadPoolExecutor基础构造

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,                          int maximumPoolSize,                          long keepAliveTime,                          TimeUnit unit,                          BlockingQueue workQueue,                          ThreadFactory threadFactory,                          RejectedExecutionHandler handler) {}
参数名说明
corePoolSize线程池的核心大小,队列没满时,线程最大并发数
maximumPoolSize最大线程池大小,队列满后线程能够容忍的最大并发数
keepAliveTime空闲线程等待回收的时间限制
unitkeepAliveTime时间单位
workQueue阻塞的队列类型
threadFactory创建线程的工厂,一般用默认即可
handler超出工作队列和线程池时,任务会默认抛出异常

2、初始化方法

ExecutorService :Executors.newFixedThreadPool();ExecutorService :Executors.newSingleThreadExecutor();ExecutorService :Executors.newCachedThreadPool();ThreadPoolExecutor :new ThreadPoolExecutor() ;

通常情况下,线程池不允许使用Executors去创建,而是通过ThreadPoolExecutor的方式,这样的处理方式更加明确线程池的运行规则,规避资源耗尽的风险。

3、基础案例

package com.multy.thread.block08executor;import java.util.concurrent.*;public class Executor01 {    // 定义线程池    private static ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(                    3,10,5000,TimeUnit.SECONDS,                    new SynchronousQueue<>(),Executors.defaultThreadFactory(),new ExeHandler());    public static void main(String[] args) {        for (int i = 0 ; i < 100 ; i++){            poolExecutor.execute(new PoolTask(i));            //带返回值:poolExecutor.submit(new PoolTask(i));        }    }}// 定义线程池任务class PoolTask implements Runnable {    private int numParam;    public PoolTask (int numParam) {        this.numParam = numParam;    }    @Override    public void run() {        try {            System.out.println("PoolTask "+ numParam+" begin...");            Thread.sleep(5000);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }    }    public int getNumParam() {        return numParam;    }    public void setNumParam(int numParam) {        this.numParam = numParam;    }}// 定义异常处理class ExeHandler implements RejectedExecutionHandler {    @Override    public void rejectedExecution(Runnable runnable, ThreadPoolExecutor executor) {        System.out.println("ExeHandler "+executor.getCorePoolSize());        executor.shutdown();    }}

流程分析

  • 线程池中线程数小于corePoolSize时,新任务将创建一个新线程执行任务,不论此时线程池中存在空闲线程;

  • 线程池中线程数达到corePoolSize时,新任务将被放入workQueue中,等待线程池中任务调度执行;

  • 当workQueue已满,且maximumPoolSize>corePoolSize时,新任务会创建新线程执行任务;

  • 当workQueue已满,且提交任务数超过maximumPoolSize,任务由RejectedExecutionHandler处理;

  • 当线程池中线程数超过corePoolSize,且超过这部分的空闲时间达到keepAliveTime时,回收该线程;

  • 如果设置allowCoreThreadTimeOut(true)时,线程池中corePoolSize范围内的线程空闲时间达到keepAliveTime也将回收;

三、线程池应用

应用场景:批量账户和密码的校验任务,在实际的业务中算比较常见的,通过初始化线程池,把任务提交执行,最后拿到处理结果,这就是线程池使用的核心思想:节省资源提升效率。

public class Executor02 {    public static void main(String[] args) {        // 初始化校验任务        List checkTaskList = new ArrayList<>() ;        initList(checkTaskList);        // 定义线程池        ExecutorService executorService ;        if (checkTaskList.size() < 10){            executorService = Executors.newFixedThreadPool(checkTaskList.size());        }else{            executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);        }        // 批量处理        List> results = new ArrayList<>() ;        try {            results = executorService.invokeAll(checkTaskList);        } catch (InterruptedException e) {            Thread.currentThread().interrupt();        }        // 查看结果        for (Future result : results){            try {                System.out.println(result.get());                // System.out.println(result.get(10000,TimeUnit.SECONDS));            } catch (Exception e) {                e.printStackTrace() ;            }        }        // 关闭线程池        executorService.shutdownNow();    }    private static void initList (List checkTaskList){        checkTaskList.add(new CheckTask("root","123")) ;        checkTaskList.add(new CheckTask("root1","1234")) ;        checkTaskList.add(new CheckTask("root2","1235")) ;    }}// 校验任务class CheckTask implements Callable {    private String userName ;    private String passWord ;    public CheckTask(String userName, String passWord) {        this.userName = userName;        this.passWord = passWord;    }    @Override    public Boolean call() throws Exception {        // 校验账户+密码        if (userName.equals("root") && passWord.equals("123")){            return Boolean.TRUE ;        }        return Boolean.FALSE ;    }}

线程池主要用来解决线程生命周期开销问题和资源不足问题,通过线程池对多个任务线程重复使用,线程创建也被分摊到多个任务上,多数任务提交就有空闲的线程可以使用,所以消除线程频繁创建带来的开销。

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