JAVA多线程


ThreadPoolService(线程池服务类):这是线程池最核心的一个类。它在被创建了时候就创建了几个线程对象,但是这些线程并没有启动运行,但调用了start()方法启动线程池服务时,它们才真正运行。stop()方法可以停止线程池服务,同时停止池中所有线程的运行。而runTask(Tasktask)方法是将一个新的待执行任务交与线程池来运行。
ThreadPoolService类的定义如下:

Java代码

  1. import java.util.ArrayList;
  2. import java.util.List;
  3. public class ThreadPoolService {
  4. // 线程数
  5. public static final int THREAD_COUNT = 5;
  6. // 线程池状态
  7. private Status status = Status.NEW;
  8. private TaskQueue queue = new TaskQueue();
  9. public enum Status {
  10. /* 新建 */NEW, /* 提供服务中 */RUNNING, /* 停止服务 */TERMINATED,
  11. }
  12. private List<Thread> threads = new ArrayList<Thread>();
  13. public ThreadPoolService() {
  14. for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++) {
  15. Thread t = new TaskThread(this);
  16. threads.add(t);
  17. }
  18. }
  19. // 启动服务
  20. public void start() {


[/list]
完成了上面四个类,我们就实现了一个简单的线程池。现在我们就可以使用它了,下面的代码做了一个简单的示例:

Java代码

  1. public class SimpleTaskTest extends Task {
  2. @Override
  3. public void deal() {
  4. // do something
  5. }
  6. public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  7. ThreadPoolService service = new ThreadPoolService();
  8. service.start();
  9. // 执行十次任务
  10. for (int i = 0; i < 10; i++) {
  11. service.runTask(new SimpleTaskTest());
  12. }
  13. // 睡眠1秒钟,等待所有任务执行完毕
  14. Thread.sleep(1000);
  15. service.stop();
  16. }
  17. }

public class SimpleTaskTest extends Task {

@Override

public void deal() {

// do something

}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

ThreadPoolService service = new ThreadPoolService();

service.start();

// 执行十次任务

for (int i = 0; i < 10; i++) {

service.runTask(new SimpleTaskTest());

}

// 睡眠1秒钟,等待所有任务执行完毕

Thread.sleep(1000);

service.stop();

}

}


当然,我们实现的是最简单的,这里只是为了演示线程池的实现原理。在实际应用中,根据情况的不同,可以做很多优化。比如:

  • 调整任务队列的规则,给任务设置优先级,级别高的任务优先执行。
  • 动态维护线程池,当待执行任务数量较多时,增加线程的数量,加快任务的执行速度;当任务较少时,回收一部分长期闲置的线程,减少对系统资源的消耗。


事实上Java5.0及以上版本已经为我们提供了线程池功能,无需再重新实现。这些类位于java.util.concurrent包中。

Executors类提供了一组创建线程池对象的方法,常用的有一下几个:

Java代码

  1. public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
  2. // other code
  3. }
  4. public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
  5. // other code
  6. }
  7. public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
  8. // other code
  9. }

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {

// other code

}

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {

// other code

}

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {

// other code

}


newCachedThreadPool()方法创建一个动态的线程池,其中线程的数量会根据实际需要来创建和回收,适合于执行大量短期任务的情况;newFixedThreadPool(int nThreads)方法创建一个包含固定数量线程对象的线程池,nThreads代表要创建的线程数,如果某个线程在运行的过程中因为异常而终止了,那么一个新的线程会被创建和启动来代替它;而newSingleThreadExecutor()方法则只在线程池中创建一个线程,来执行所有的任务。

这三个方法都返回了一个ExecutorService类型的对象。实际上,ExecutorService是一个接口,它的submit()方法负责接收任务并交与线程池中的线程去运行。submit()方法能够接受Callable和Runnable两种类型的对象。它们的用法和区别如下:

  1. Runnable接口:继承Runnable接口的类要实现它的run()方法,并将执行任务的代码放入其中,run()方法没有返回值。适合于只做某种操作,不关心运行结果的情况。
  2. Callable接口:继承Callable接口的类要实现它的call()方法,并将执行任务的代码放入其中,call()将任务的执行结果作为返回值。适合于执行某种操作后,需要知道执行结果的情况。


无论是接收Runnable型参数,还是接收Callable型参数的submit()方法,都会返回一个Future(也是一个接口)类型的对象。该对象中包含了任务的执行情况以及结果。调用Future的boolean isDone()方法可以获知任务是否执行完毕;调用Object get()方法可以获得任务执行后的返回结果,如果此时任务还没有执行完,get()方法会保持等待,直到相应的任务执行完毕后,才会将结果返回。

我们用下面的一个例子来演示Java5.0中线程池的使用:

Java代码

  1. import java.util.concurrent.*;
  2. public class ExecutorTest {
  3. public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
  4. ExecutionException {
  5. ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
  6. Future fr = es.submit(new RunnableTest());// 提交任务
  7. Future fc = es.submit(new CallableTest());// 提交任务
  8. // 取得返回值并输出
  9. System.out.println((String) fc.get());
  10. // 检查任务是否执行完毕
  11. if (fr.isDone()) {
  12. System.out.println("执行完毕-RunnableTest.run()");
  13. } else {
  14. System.out.println("未执行完-RunnableTest.run()");
  15. }
  16. // 检查任务是否执行完毕
  17. if (fc.isDone()) {
  18. System.out.println("执行完毕-CallableTest.run()");
  19. } else {
  20. System.out.println("未执行完-CallableTest.run()");
  21. }
  22. // 停止线程池服务
  23. es.shutdown();
  24. }
  25. }
  26. class RunnableTest implements Runnable {
  27. public void run() {
  28. System.out.println("已经执行-RunnableTest.run()");
  29. }
  30. }
  31. class CallableTest implements Callable {
  32. public Object call() {
  33. System.out.println("已经执行-CallableTest.call()");
  34. return "返回值-CallableTest.call()";
  35. }
  36. }

import java.util.concurrent.*;

public class ExecutorTest {

public static void main(String[] args) throws InterruptedException,

ExecutionException {

ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();

Future fr = es.submit(new RunnableTest());// 提交任务

Future fc = es.submit(new CallableTest());// 提交任务

// 取得返回值并输出

System.out.println((String) fc.get());

// 检查任务是否执行完毕

if (fr.isDone()) {

System.out.println("执行完毕-RunnableTest.run()");

} else {

System.out.println("未执行完-RunnableTest.run()");

}

// 检查任务是否执行完毕

if (fc.isDone()) {

System.out.println("执行完毕-CallableTest.run()");

} else {

System.out.println("未执行完-CallableTest.run()");

}

// 停止线程池服务

es.shutdown();

}

}

class RunnableTest implements Runnable {

public void run() {

System.out.println("已经执行-RunnableTest.run()");

}

}

class CallableTest implements Callable {

public Object call() {

System.out.println("已经执行-CallableTest.call()");

return "返回值-CallableTest.call()";

}

}


运行结果:

  1. 已经执行-RunnableTest.run()
  2. 已经执行-CallableTest.call()
  3. 返回值-CallableTest.call()
  4. 执行完毕-RunnableTest.run()
  5. 执行完毕-CallableTest.run()

使用完线程池之后,需要调用它的shutdown()方法停止服务,否则其中的所有线程都会保持运行,程序不会退出。

(转载http://zangweiren.javaeye.com

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