线程池ExecutorService

　　说到java开发，免不了跟多线程打交道。Executor框架便是Java 5中引入的，其内部使用了线程池机制，它在java.util.cocurrent 包下，通过该框架来控制线程的启动、执行和关闭，可以简化并发编程的操作。因此，在Java 5之后，通过Executor来启动线程比使用Thread的start方法更好，除了更易管理，效率更好（用线程池实现，节约开销）外，还有关键的一点：有助于避免this逃逸问题——如果我们在构造器中启动一个线程，因为另一个任务可能会在构造器结束之前开始执行，此时可能会访问到初始化了一半的对象用Executor在构造器中。

ExecutorService，是一个接口，继承了Executor；

Executor，只有一个方法：

public interface Executor {
    void execute(Runnable command);
}

Executors提供了4中创建线程池：

public static ExecutorService newCachedThreadPool(); 创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads); 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(); 创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

通过Executors的以上四个静态工厂方法获得 ExecutorService实例，而后调用该实例的execute（Runnable command）方法即可。一旦Runnable任务传递到execute（）方法，该方法便会自动在一个线程上执行。

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ExecutorTest {
    public static void main(String[] args){
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        //ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
//      ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        for (int i = 0; i < 3; i++){
            RunnableTest method = new RunnableTest();
            executorService.execute(method);
            System.out.println("########" + i + "########");
        }
        executorService.shutdown();
    }
}

public class RunnableTest implements Runnable{
    public void run(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程执行");
    }
}

输出结果：

########0########
########1########
########2########
pool-1-thread-2线程执行
pool-1-thread-3线程执行
pool-1-thread-1线程执行

任务分两类：一类是实现了Runnable接口的类，一类是实现了Callable接口的类。两者都可以被ExecutorService执行，但是Runnable任务没有返回值，而Callable任务有返回值。并且Callable的call()方法只能通过ExecutorService的submit(Callable<T> task) 方法来执行，并且返回一个 <T>Future<T>，是表示任务等待完成的 Future。

下面给出一个Executor执行Callable任务的示例代码

public class ExecutorTest {
    public static void main(String[] args){
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        //ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
//      ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        List<Future<String>> resultList = new ArrayList<Future<String>>();
        for (int i = 0; i < 6; i++){
            CallableTest method = new CallableTest(i);
            Future<String> future = executorService.submit(method);
            System.out.println("########" + i + "########");
            resultList.add(future);
        }   

        //遍历任务的结果
        for (Future<String> fs : resultList){
                try{
                    //Future返回如果没有完成，则一直循环等待，直到Future返回完成
                    while(!fs.isDone());
                    //打印各个线程（任务）执行的结果
                    System.out.println(fs.get());
                }catch(InterruptedException e){
                    e.printStackTrace();
                }catch(ExecutionException e){
                    e.printStackTrace();
                }finally{
                    //启动一次顺序关闭，执行以前提交的任务，但不接受新任务
                    executorService.shutdown();
                }
        }
    }
}

import java.util.concurrent.Callable;

public class CallableTest implements Callable<String>{

    private int id; 

    public CallableTest(int id){
        this.id = id;
    }  

    @Override
    public String call() throws Exception {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程执行");
        return Thread.currentThread().getName() + "线程执行" + "返回id=" + id;
    }
}

输出结果：

pool-1-thread-1线程执行返回id=0
pool-1-thread-2线程执行返回id=1
pool-1-thread-3线程执行返回id=2
pool-1-thread-4线程执行返回id=3
pool-1-thread-2线程执行返回id=4
pool-1-thread-4线程执行返回id=5

从结果中可以同样可以看出，submit也是首先选择空闲线程来执行任务，如果没有，才会创建新的线程来执行任务。另外，需要注意：如果Future的返回尚未完成，则get()方法会阻塞等待，直到Future完成返回，可以通过调用isDone()方法判断Future是否完成了返回。