Java 使用线程池执行多个任务的示例

在执行一系列带有io操作（例如下载文件），且互不相关的异步任务时，采用多线程可以很极大的提高运行效率。线程池包含了一系列的线程，并且可以管理这些线程。例如：创建线程，销毁线程等。本文将介绍如何使用java中的线程池执行任务。

1 任务类型

在使用线程池执行任务之前，我们弄清楚什么任务可以被线程池调用。按照任务是否有返回值可以将任务分为两种，分别是实现runnable的任务类（无参数无返回值）和实现callable接口的任务类（无参数有返回值）。在打代码时根据需求选择对应的任务类型。

1.1 实现runnable接口的类

多线程任务类型，首先自然想到的就是实现 runnable 接口的类，runnable接口提供了一个抽象方法run，这个方法无参数，无返回值。例如：

或者java 8 及以上版本更简单的写法：

1.2 实现callable接口的类

于runnable一样callable也只有一个抽象方法，不过该抽象方法有返回值。在实现该接口的时候需要制定返回值的类型。例如：

2 线程池类型

java.util.concurrent.executors 提供了一系列静态方法来创建各种线程池。下面例举出了主要的一些线程池及特性，其它未例举线程池的特性可由下面这些推导出来。

2.1 线程数固定的线程池 fixed thread pool

顾名思义，这种类型线程池线程数量是固定的。如果线程数量设置为n，则任何时刻该线程池最多只有n个线程处于运行状态。当线程池中处于饱和运行状态时，再往线程池中提交的任务会被放到执行队列中。如果线程池处于不饱和状态，线程池也会一直存在，直到executeservice 的shutdown方法被调用，线程池才会被清除。

2.2 可缓存的线程池 cached thread pool

这种类型的线程池初始大小为0个线程，随着往池里不断提交任务，如果线程池里面没有闲置线程（0个线程也表示没有闲置线程），则会创建新的线程，保证没有任务在等待；如果有闲置线程，则复用闲置状态线程执行任务。处于闲置状态的线程只会在线程池中缓存60秒，闲置时间达到60s的线程会被关闭并移出线程池。在处理大量短暂的（官方说法：short-lived）异步任务时可以显著得提供程序性能。

2.3 单线程池

这或许不能叫线程池了，由于它里面的线程永远只有1个，而且自始至终都只有1个（为什么说这句话，因为要和 executors.newfixedthreadpool(1) 区别开来），所以还是叫它“单线程池把”。你尽可以往单线程池中添加任务，但是每次只执行1个，且任务是按顺序执行的。如果前面的任务出现了异常，当前线程会被销毁，但1个新的线程会被创建用来执行后面的任务。以上这些和线程数只有1个的线程fixed thread pool一样。两者唯一不同的是， executors.newfixedthreadpool(1) 可以在运行时修改它里面的线程数，而 executors.newsinglethreadexecutor() 永远只能有1个线程。

2.4 工作窃取线程池

扒开源码，会发现工作窃取线程池本质是 forkjoinpool ，这类线程池充分利用cpu多核处理任务，适合处理消耗cpu资源多的任务。它的线程数不固定，维护的任务队列有多个，当一个任务队列完成时，相应的线程会从其它的任务队列中窃取任务执行，这也意味着任务的开始执行顺序并和提交顺序相同。如果有更高的需求，可以直接通过forkjoinpool获取线程池。

2.5 计划任务线程池

计划任务线程池可以按计划执行某些任务，例如：周期性的执行某项任务。

3 使用线程池执行任务

前面提到，任务类型分为有返回值和无返回值的类型，这里的调用也分为有返回值调用和无返回值的调用。

3.1 无返回值任务的调用

如果是无返回值任务的调用，可以用execute或者submit方法，这种情况下二者本质上一样。为了于有返回值任务调用保持统一，建议采用submit方法。

如果有一个任务集合，可以一个个提交。

3.2 有返回值任务的调用

有返回值的任务需要实现callable接口，实现的时候在泛型位置指定返回值类型。在调用submit方法时会返回一个future对象，通过future的方法get()可以拿到返回值。这里需要注意的是，调用get()时代码会阻塞，直到任务完成，有返回值。

如果要提交一批任务，executorservice除了可以逐个提交之外，还可以调用invokeall一次性提交，invokeall的内部实现其实就是用一个循环逐个提交任务。invokeall返回的值是一个future list。

invokeany方法也很有用，线程池执行若干个实现了callable的任务，然后返回最先执行结束的任务的值，其它未完成的任务将被正常取消掉不会有异常。如下代码不会输出“hello”

输出：

另外，在查看executorservice源码时发现它还提供了一个方法 <t> future<t> submit(runnable task, t result); ，可以通过这个方法提交一个实现了runnable接口的任务，然后有返回值，而runnable接口中的run方法时没有返回值的。那它的返回值是哪来的呢？其实问题在于该submit方法后面的一个参数，这个参数值就是返回的值。调用submit方法之后，有一通操作，然后直接把result参数返回了。

4 小结

在利用多线程处理任务时，应该根据情况选择合适的任务类型和线程池类型。如果无返回值，可以采用实现runnable或callable接口的任务；如果有返回值，应该使用实现callable接口的任务，返回值通过future的get方法取到。选用线程池时，如果只用1个线程，用单线程池或者容量为1的固定容量线程池；处理大量short-live任务是，使用可缓存的线程池；若要有计划或者循环执行某些任务，可以采用计划任务线程池；如果任务需要消耗大量的cpu资源，应用工作窃取线程池。

以上就是java 使用线程池执行多个任务的示例的详细内容，更多关于java 线程池执行任务的资料请关注其它相关文章！