4线程执行器
如果你不得不开发一个需要运行许多并发任务的程序,这种方法有下面这些劣势:
? 你不得不实现所有相关代码来管理线程对象(对象的创建,结束,获取结果)。
? 每个任务,你需要创建一个线程。如果你不得不执行一个超大量的任务,这将影响到应用程序的吞吐量。处理不好,会影响系统的整体性能。
? 你不得不高效地控制和管理计算机的系统资源。如果你创建了太对的线程,你的系统资源会变得不到充分利用。
从Java 5以后,Java 并发API提供了一个机制来解决这些问题。这个机制是称作执行器框架(Executor Framework),它围绕着接口Executor,它的子接口ExecutorService,类ThreadPoolExecutor实现了这两个接口。
使用一个executor,你仅需要实现Runnable,并发送给executor对象。Executor对象负责执行,实例化,和运行必要的线程。它的功能远不止这些,它使用线程池帮助提高了系统的性能。运用线程池,避免了连续不断的产生线程的花费,这样合理利用了系统资源。另外,Executor框架是一个callable接口,调用call方法可以返回执行结果。同时,你将获得一个实现了Future接口的对象,使用这个对象来控制线程的状态和Callable对象的返回值。
1.1 创建一个线程执行器
使用Executor 框架的第一步骤就是创建一个ThreadPoolExecutor类,你能够使用四个参数的构造方法或者使用一个叫做Executors工厂类来创建ThreadPoolExecutor对象。一旦你有一个executor对象,你可以发送Runnable或者Callable对象,执行对应的业务逻辑。
看一个例子,首先创建一个Task类,实现所需要执行的业务逻辑。
import java.util.Date; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * This class implements aconcurrent task * */ public class Task implements Runnable { /** * The start date of the task */ private Date initDate; /** * The name of the task */ private String name; /** * Constructor of the class. Initializes thename of the task * @param name name asigned to the task */ public Task(String name){ initDate=new Date(); this.name=name; } /** * This method implements the execution of thetask. Waits a random period of time and finish */ @Override public voidrun() { System.out.printf("%s: Task %s: Created on: %s\n",Thread.currentThread().getName(),name,initDate); System.out.printf("%s: Task %s: Started on: %s\n",Thread.currentThread().getName(),name,new Date()); try { Long duration=(long)(Math.random()*10); System.out.printf("%s: Task %s: Doing a task during %d seconds\n", Thread.currentThread().getName(), name, duration); TimeUnit.SECONDS.sleep(duration); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.printf("%s: Task %s: Finished on: %s\n",Thread.currentThread().getName(),name,new Date()); } }
创建Worker类,定义自己的线程池执行器,管理线程的执行情况。
import java.util.concurrent.Executors; importjava.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; public class Worker { /*ThreadPoolExecutorsto manage the execution of the request */ private ThreadPoolExecutor executor; public Worker(){ executor = (ThreadPoolExecutor)Executors.newCachedThreadPool(); } /** * This method is called when a request to theserver is made. The * server uses the executor to execute therequest that it receives * @param task The request made to the server */ public voidexecuteTask(Task task){ System.out.printf("Server: A new task has arrived\n"); executor.execute(task); System.out.printf("Server: Pool Size: %d\n",executor.getPoolSize()); System.out.printf("Server: Active Count: %d\n",executor.getActiveCount()); System.out.printf("Server: Completed Tasks: %d\n",executor.getCompletedTaskCount()); } /** * Ends the task with shutdown() method. */ public voidendTask(){ executor.shutdown(); } public staticvoidmain(String []args){ Worker worker = new Worker(); for(int i = 0; i < 100; i++){ Task task = new Task("task_"+ i); worker.executeTask(task); } } }
在这个例子中,你通过使用newCachedThreadPool()方法创建了一个缓存线程池。这个方法返回一个ExecutorService对象。因此,它被强制转换成ThreadPoolExecutor。如果缓存的线程池需要去执行一个新任务时,它将使用那些已经运行完的线程来执行新线程的任务。线程的重新利用,有利于减少创建新线程的时间,这是它的优势所在。然而,它的劣势就是总存在为新任务准备的常量线程,这样的话,如果你发送大量的任务给executor,你将使系统超过负荷。