Java多线程实现方式Callable和线程池
最近项目使用原生的多线程使用方式,有点遗忘,赶紧写个demo温习一下。
一、Executors
在Java用有一个Executors工具类,可以为我们创建一个线程池,其本质就是new了一个ThreadPoolExecutor对象。
建议使用较为方便的 Executors 工厂方法来创建线程池。
Executors.newCachedThreadPool()(无界线程池,可以进行自动线程回收)
Executors.newFixedThreadPool(int)(固定大小线程池)
Executors.newSingleThreadExecutor()(单个后台线程)
Executors.newScheduledThreadPool() (支持计划任务的线程池)
package hanwl.juc.day2; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.Callable; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.Future; /* * 一、线程池:提供了一个线程队列,队列中保存着所有等待状态的线程。避免了创建与销毁额外开销,提高了响应的速度。 * * 二、线程池的体系结构: * java.util.concurrent.Executor : 负责线程的使用与调度的根接口 * |--**ExecutorService 子接口: 线程池的主要接口 * |--ThreadPoolExecutor 线程池的实现类 * |--ScheduledExecutorService 子接口:负责线程的调度 * |--ScheduledThreadPoolExecutor :继承 ThreadPoolExecutor, 实现 ScheduledExecutorService * * 三、工具类 : Executors * ExecutorService newFixedThreadPool() : 创建固定大小的线程池 * ExecutorService newCachedThreadPool() : 缓存线程池,线程池的数量不固定,可以根据需求自动的更改数量。 * ExecutorService newSingleThreadExecutor() : 创建单个线程池。线程池中只有一个线程 * * ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool() : 创建固定大小的线程,可以延迟或定时的执行任务。 */ public class TestThreadPool { public static void main(String[] args) throws Exception { //1. 创建线程池 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5); List<Future<Integer>> list = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 10; i++) { Future<Integer> future = pool.submit(new Callable<Integer>(){ @Override public Integer call() throws Exception { int sum = 0; for (int i = 0; i <= 100; i++) { sum += i; } return sum; } }); list.add(future); } pool.shutdown(); for (Future<Integer> future : list) { System.out.println(future.get()); } /*ThreadPoolDemo tpd = new ThreadPoolDemo(); //2. 为线程池中的线程分配任务 for (int i = 0; i < 10; i++) { pool.submit(tpd); } //3. 关闭线程池 pool.shutdown();*/ } // new Thread(tpd).start(); // new Thread(tpd).start(); } class ThreadPoolDemo implements Runnable{ private int i = 0; @Override public void run() { while(i <= 100){ System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i++); } } }
package hanwl.juc.day2; import java.util.Random; import java.util.concurrent.Callable; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.Future; import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class TestScheduledThreadPool { public static void main(String[] args) throws Exception { ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(5); for (int i = 0; i < 5; i++) { Future<Integer> result = pool.schedule(new Callable<Integer>(){ @Override public Integer call() throws Exception { int num = new Random().nextInt(100);//生成随机数 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + num); return num; } }, 1, TimeUnit.SECONDS); System.out.println(result.get()); } pool.shutdown(); } }
二、Callable
Callable接口代表一段可以调用并返回结果的代码;Future接口表示异步任务,是还没有完成的任务给出的未来结果。所以说Callable用于产生结果,Future用于获取结果。
Callable接口使用泛型去定义它的返回类型。Executors类提供了一些有用的方法在线程池中执行Callable内的任务。由于Callable任务是并行的(并行就是整体看上去是并行的,其实在某个时间点只有一个线程在执行),我们必须等待它返回的结果。
java.util.concurrent.Future对象为我们解决了这个问题。在线程池提交Callable任务后返回了一个Future对象,使用它可以知道Callable任务的状态和得到Callable返回的执行结果。Future提供了get()方法让我们可以等待Callable结束并获取它的执行结果。
步骤:
- 创建实体类,实现
Callable
接口 - 实现接口中的
call()
方法 - 利用
ExecutorService
线程池对象 的<T> Future<T> submit(Callable<T> task()
方法提交该Callable接口的线程任务。
// 创建线程池 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2); // 可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程 Future<Integer> f1 = pool.submit(new MyCallable(100)); Future<Integer> f2 = pool.submit(new MyCallable(200)); // V get() Integer i1 = f1.get(); Integer i2 = f2.get(); System.out.println(i1); System.out.println(i2); // 结束 pool.shutdown(); public class MyCallable implements Callable<Integer> { private int number; public MyCallable(int number) { this.number = number; } @Override public Integer call() throws Exception { int sum = 0; for (int x = 1; x <= number; x++) { sum += x; } return sum; } }
利用匿名内部类方式
ExecutorService service = Executors.newSingleThreadExecutor(); Future<String> future = service.submit(new Callable() { @Override public String call() throws Exception { return "通过实现Callable接口"; } }); try { String result = future.get(); System.out.println(result); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); }
Lambda表达式方式
public class CallableTest { public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { //使用Executors工厂类创建一个单线程池 ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor(); //使用这个单线程提交一个Callable接口线程服务,返回值为String //Callable接口是一个函数式接口,Java8开始可以直接使用Lambda表达式表示 //其内部实现了call()方法 V call() throws Exception; //并得到该结果值打印 System.out.println( es.submit(()->"使用lambda表达式的Callable接口").get()); es.shutdown(); //关闭该线程池 } }