如果程序中创建了大量的生命期很短的线程,应该使用线程池(thread pool)。一个线程池中包含许多准备运行的空线程。将Runnable对象交给线程池,就会有一个线程调用run方法。当run方法退出时,线程不会死亡,而是在池中准备为下一个请求提供服务。
另一个使用线程池的理由是减少并发线程的数目。创建大量线程会大大降低性能甚至使虚拟机崩溃。如果有一个会创建许多线程的算法,应该使用一个线程数“固定的”线程池以限制并发线程的总数。
执行器(Executor)类有许多静态工厂方法用来构建线程池。
newCachedThreadPool | 必要时创建新线程;空闲线程会被保留60秒
newFixedThreadPool | 该池包含固定数量的线程;空闲线程会一直被保留。
newSingleThreadExecutor | 只有一个线程的“池”,该线程顺序执行每一个提交的任务
newScheduledThreadPool | 用于预定执行而构建的固定线程池,替代java.util.Timer
newSingleThreadScheduledExecutor 用于预定执行而构建的单线程“池”
1.线程池
- newCachedThreadPool方法构建了一个线程池,对于每个任务,如果有空线程可用,立即让它执行任务,如果没有可用的空线程,则创建一个新线程。
- newFixedThreadPool方法构建一个具有固定大小的线程池。如果提交的任务数多于空闲的线程数,那么把得不到服务的任务放置到队列中。
- newSingleThreadExecutor是一个退化了的大小为1的线程池:由一个线程执行提交的任务,一个接着一个。
上面3个方法返回实现了ExecutorService接口的ThreadPoolExecutor类的对象。
可以使用下面的方法将一个Runnable对象或Callable对象提交给ExecutorService:
//提交指定的任务去执行
Future<?> submit(Runnable task)
Future<T> submit(Runnable task, T result)
Future<T> submit(Callable<T> task)
该线程池会在方便的时候尽早执行提交的任务。调用submit时,会得到一个Future对象,可用来查询该任务的状态。
第一个submit方法返回一个Future<?>。可以使用这样一个对象来调用isDone、cancel或isCancelled。但是,get方法在完成的时候只是简单地返回null。
第二版本的Submit也提交一个Runnable,并且Future的get方法在完成的时候返回指定的result对象。
第三个版本的Submit提交一个Callable,并且返回的Future对象将在计算结构准备好的时候得到它。
当用完一个线程池的时候,调用shutdown。该方法启动该池的关闭序列。被关闭的执行器不再接受新的任务。当所有任务都完成以后,线程池中的线程死亡。另一种方法是调用shutdownNow。该池取消尚未开始的所有任务并试图中断正在运行的线程。
总结在使用线程池时应该做的事:
1.调用Executors类中静态的方法newCachedThreadPool或newFixedThreadPool。
2.调用submit提交Runnable或Callable对象。
3.如果想要取消一个任务,或如果提交Callable对象,那就要保存好返回的Future对象。
4.当不再提交任何任务时,调用shutdown。
继续以一个计算匹配的文件数目程序为例:
class MatchCounter implements Callable<Integer>
{
private File directory;
private String keyword;
private ExecutorService pool;
private int count;
public MatchCounter(File directory, String keyword, ExecutorService pool) {
this.directory = directory;
this.keyword = keyword;
this.pool = pool;
}
public Integer call() {
count = 0;
try {
File [] files = directory.listFiles();
List<Future<Integer>> results = new ArrayList<>();
for ( File file : files) {
if ( file.isDirectory()) {
MatchCounter counter = new MatchCounter(file, keyword, pool);
Future<Integer> result = pool.submit(counter);
results.add(result);
}
else {
if( search(file)) count++;
}
}
for (Future<Integer> result : results) {
try{
count += result.get();
}
catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
catch (InterruptedException e) {}
return count;
}
}
public boolean search(File file) {...}
public class FutureTest {
public static void main(String[] args) {
MatchCounter counter = new MatchCounter(new File(directory), keyword, pool);
Future<Integer> result = pool.submit(counter);
...
pool.shutdown();
}
}
2.预定执行
ScheduledExecutorService接口具有为预定执行(Scheduled Execution)或重复执行任务而设计的方法。它是一种允许使用线程池机制的java.util.Timer的泛化。Executors类的newScheduledThreadPool和newSingleThreadScheduledExecutor方法将返回实现了ScheduledExecutorService接口的对象。
可以预定Runnable或Callable在初始的延迟之后只运行一次。也可以预定一个Runnable对象周期性地运行。详见API。