【转】Java并发框架Executor学习笔记

Java SE5的java.util.concurrent包中的执行器（Executor）将为你管理Thread对象，从而简化了并发编程。Executor在客户端和执行任务之间提供了一个间接层，Executor代替客户端执行任务。Executor允许你管理异步任务的执行，而无须显式地管理线程的生命周期。Executor在Java SE5/6中时启动任务的优选方法。Executor引入了一些功能类来管理和使用线程Thread，其中包括线程池，Executor，Executors，ExecutorService，CompletionService，Future，Callable等

创建线程池

Executors类，提供了一系列工厂方法用于创先线程池，返回的线程池都实现了ExecutorService接口。

 

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

创建固定数目线程的线程池。

public static ExecutorService newCachedThreadPool()

创建一个可缓存的线程池，调用execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()

创建一个单线程化的Executor。

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)

创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池，多数情况下可用来替代Timer类。

 

见类图，接口Executor只有一个方法execute，接口ExecutorService扩展了Executor并添加了一些生命周期管理的方法，如shutdown、submit等。一个Executor的生命周期有三种状态，运行 ，关闭 ，终止。

 

Callable，Future用于返回结果

Future<V>代表一个异步执行的操作，通过get()方法可以获得操作的结果，如果异步操作还没有完成，则，get()会使当前线程阻塞。FutureTask<V>实现了Future<V>和Runable<V>。Callable代表一个有返回值得操作。

实例：并行计算求和

 

Java代码  

1. public class ConcurrentSum {  
2.     private int coreCpuNum;  
3.     private ExecutorService  executor;  
4.     private List<FutureTask<Long>> tasks = new ArrayList<FutureTask<Long>>();  
5.     public ConcurrentSum(){  
6.         coreCpuNum = Runtime.getRuntime().availableProcessors();  
7.         executor = Executors.newFixedThreadPool(coreCpuNum);  
8.     }  
9.     class SumCalculator implements Callable<Long>{  
10.         int nums[];  
11.         int start;  
12.         int end;  
13.         public SumCalculator(final int nums[],int start,int end){  
14.             this.nums = nums;  
15.             this.start = start;  
16.             this.end = end;  
17.         }  
18.         @Override  
19.         public Long call() throws Exception {  
20.             long sum =0;  
21.             for(int i=start;i<end;i++){  
22.                 sum += nums[i];  
23.             }  
24.             return sum;  
25.         }  
26.     }  
27.     public long sum(int[] nums){  
28.         int start,end,increment;  
29.         // 根据CPU核心个数拆分任务，创建FutureTask并提交到Executor   
30.         for(int i=0;i<coreCpuNum;i++){  
31.             increment = nums.length / coreCpuNum+1;  
32.             start = i*increment;  
33.             end = start+increment;  
34.             if(end > nums.length){  
35.                 end = nums.length;   
36.             }  
37.             SumCalculator calculator = new SumCalculator(nums, start, end);  
38.             FutureTask<Long> task = new FutureTask<Long>(calculator);  
39.             tasks.add(task);  
40.             if(!executor.isShutdown()){  
41.                 executor.submit(task);  
42.             }  
43.         }  
44.         return getPartSum();  
45.     }  
46.     public long getPartSum(){  
47.         long sum = 0;  
48.         for(int i=0;i<tasks.size();i++){  
49.             try {  
50.                 sum += tasks.get(i).get();  
51.             } catch (InterruptedException e) {  
52.                 e.printStackTrace();  
53.             } catch (ExecutionException e) {  
54.                 e.printStackTrace();  
55.             }  
56.         }  
57.         return sum;  
58.     }  
59.     public void close(){  
60.         executor.shutdown();  
61.     }  
62.       
63.     public static void main(String[] args) {  
64.         int arr[] = new int[]{1, 22, 33, 4, 52, 61, 7, 48, 10, 11 };  
65.         long sum = new ConcurrentSum().sum(arr);  
66.         System.out.println("sum: " + sum);  
67.     }  
68. }  

 

CompletionService

在上述例子中，getResult()方法的实现过程中，迭代了FutureTask的数组，如果任务还没有完成则当前线程会阻塞，如果我们希望任意任务完成后就把其结果加到result中，而不用依次等待每个任务完成，可以使用CompletionService。

它与ExecutorService最主要的区别在于submit的task不一定是按照加入时的顺序完成的。CompletionService对ExecutorService进行了包装，内部维护一个保存Future对象的BlockingQueue。只有当这个Future对象状态是结束的时候，才会加入到这个Queue中，take()方法其实就是Producer-Consumer中的Consumer。它会从Queue中取出Future对象，如果Queue是空的，就会阻塞在那里，直到有完成的Future对象加入到Queue中。所以，先完成的必定先被取出。这样就减少了不必要的等待时间。

实例：并行计算求和

 

Java代码  

1. public class ConcurrentSum2 {  
2.     private int coreCpuNum;  
3.     private ExecutorService  executor;  
4.     private CompletionService<Long> completionService;  
5.       
6.     public ConcurrentSum2(){  
7.         //.....  
8.     }  
9.     class SumCalculator implements Callable<Long>{  
10.         //.....  
11.     }  
12.     public long sum(int[] nums){  
13.         int start,end,increment;  
14.         // 根据CPU核心个数拆分任务，创建FutureTask并提交到Executor   
15.         for(int i=0;i<coreCpuNum;i++){  
16.             increment = nums.length / coreCpuNum+1;  
17.             start = i*increment;  
18.             end = start+increment;  
19.             if(end > nums.length){  
20.                 end = nums.length;   
21.             }  
22.             SumCalculator task = new SumCalculator(nums, start, end);  
23.             if(!executor.isShutdown()){  
24.                 completionService.submit(task);  
25.             }  
26.         }  
27.         return getPartSum();  
28.     }  
29.     public long getPartSum(){  
30.         long sum = 0;  
31.         for(int i=0;i<coreCpuNum;i++){  
32.             try {  
33.                 sum += completionService.take().get();  
34.             } catch (InterruptedException e) {  
35.                 e.printStackTrace();  
36.             } catch (ExecutionException e) {  
37.                 e.printStackTrace();  
38.             }  
39.         }  
40.         return sum;  
41.     }  
42.     public void close(){  
43.         executor.shutdown();  
44.     }  
45. }  

 

转自：http://willsunforjava.iteye.com/blog/1631353