這篇文章主要介紹了Java Executor 框架的實例詳解的相關資料,這裡提供實例來幫助大家學習理解這部分內容,需要的朋友可以參考下
Java Executor 框架的實例詳解
大多數的並發都是透過任務執行的方式來實現。
一般有兩種方式執行任務:串列和並行。
class SingleThreadWebServer { public static void main(String[] args) throws Exception { ServerSocket socket = new ServerSocket(80); while(true) { Socket conn = socket.accept(); handleRequest(conn); } } } class ThreadPerTaskWebServer { public static void main(String[] args) throws Exception { ServerSocket socket = new ServerSocket(80); while(true) { final Socket conn = socket.accept(); Runnable task = new Runnable() { public void run() { handleRequest(conn); } }; new Thread(task).start(); } } }
當然上面的這兩種方式都是有問題的。單執行緒的問題就是並發量會是瓶頸,多執行緒版本就是無限制的創建執行緒會導致資源不足問題。
Executor 框架
任務是一組邏輯工作單元,而執行緒是使任務非同步執行的機制。
JDK 提供了Executor 介面:
public interface Executor { void execute(Runnable command); }
雖然Executor 介面比較簡單,但是卻是非同步任務執行框架的基礎,該框架能支援多種不同類型的任務執行策略。它提供了一種標準的方式把任務的提交過程與執行過程進行了解耦。用 Runnable 來代表任務。 Executor 的實作提供了對生命週期的支援以及統計資訊應用程式管理等機制。
Executor 是基於生產者消費者模式的,提交任務的操作相當於生產者,執行任務的執行緒相當於消費。
基於Executor 的WebServer 範例如下:
public class TaskExecutorWebServer { private static final int NTHREADS = 100; private static final Executor exec = Executors.newFixedThreadPool(NTHREADS); public static void main(String[] args) throws Exception { ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(80); while (true) { final Socket conn = serverSocket.accept(); Runnable task = new Runnable() { @Override public void run() { handleRequest(conn); } }; exec.execute(task); } } }
另外可以自己實作Executor 來控制是並發還是並行的,如下面程式碼:
/** * 执行已提交的 Runnable 任务的对象。 * 此接口提供一种将任务提交与每个任务将如何运行的机制(包括线程使用的细节、调度等)分离开来的方法。 * 通常使用 Executor 而不是显式地创建线程。 * * * @author renchunxiao * */ public class ExecutorDemo { public static void main(String[] args) { Executor executor = new ThreadExecutor(); executor.execute(new Runnable() { @Override public void run() { // do something } }); Executor executor2 = new SerialExecutor(); executor2.execute(new Runnable() { @Override public void run() { // do something } }); } } /** * 创建一个线程来执行 command * * @author renchunxiao * */ class ThreadExecutor implements Executor { @Override public void execute(Runnable command) { new Thread(command).start(); } } /** * 串行执行 command * * @author renchunxiao * */ class SerialExecutor implements Executor { @Override public void execute(Runnable command) { command.run(); } }
執行緒池
執行緒池就是執行緒的資源池,可以透過Executors 中的靜態工廠方法來建立執行緒池。
newFixedThreadPool。建立固定長度的線程池,每次提交任務創建一個線程,直到達到線程池的最大數量,線程池的大小不再變化。
newSingleThreadExecutor。單一線程池。
newCachedThreadPool。依任務規模變動的執行緒池。
newScheduledThreadPool。建立固定長度的執行緒池,以延遲或定時的方式來執行任務。
JVM 只有在所有非守護執行緒全部終止後才會退出,所以,如果無法正確的關閉 Executor,那麼 JVM 就無法結束。
為了解決執行服務的生命週期問題,有一個擴展 Executor 介面的新介面 ExecutorService。
public interface ExecutorService extends Executor { void shutdown(); List<Runnable> shutdownNow(); boolean isShutdown(); boolean isTerminated(); boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException; <T> Future<T> submit(Callable<T> task); <T> Future<T> submit(Runnable task, T result); Future<?> submit(Runnable task); <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException; <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException; <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException, ExecutionException; <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException; }
ExecutorService 生命週期有三種狀態:運行、關閉、已終止。 ExecutorService 在初始建立時處於運行狀態。 shutdown 方法會平緩關閉:不在接受新的任務,並且等待已經執行的任務執行完成(包括那些還未開始的任務)。 shutdownNow 方法將粗暴關閉:它將嘗試取消所有運行中的任務,並且不再啟動佇列中尚未開始的任務。所有任務都執行完成後進入到已終止狀態。
Callable 和 Future
Executor 框架使用 Runnable 作為基本的任務表示形式。 Runnable 是一種有限制的抽象,它的 run 方法不能傳回值和拋出一個受檢查異常。
許多任務實際上是存在延時的計算,例如資料庫查詢,從網路取得資源。對於這些任務,Callable 是更好的抽象,它認為 call 將傳回一個值,並且可能拋出異常。
Executor 執行的任務有四個生命週期階段:建立、提交、開始和完成。由於有些任務需要很長時間有可能希望取消,在 Executor 框架當中,已提交未開始的任務可以取消。
Future 表示任務的生命週期,並且提供了相應的方法來判斷是否已完成或取消,以及取得任務的結果和取消任務等。
以上是Java中Executor框架的實例的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!