Java 高级应用-多线程-（三）实现 Callable 接口与使用线程池创建线程

客官°小女子只卖身不卖艺 2023-10-11 23:18 14阅读 0赞

**实现 Callable 接口**  
• 与使用 Runnable 相比， Callable 功能更强大些  
– 相比 run()方法，可以有返回值  
– 方法可以抛出异常  
– **支持泛型的返回值（需要借助 FutureTask 类，获取返回结果）**

• Future 接口（了解）  
– 可以对具体 Runnable、Callable 任务的执行结果进行取消、查询是否完  
成、获取结果等。  
– FutureTask 是 Futrue 接口的唯一的实现类  
– FutureTask 同时实现了 Runnable, Future 接口。它既可以作为 Runnable 被线程执行，又可以作为 Future 得到 Callable 的返回值  
• 缺点：在获取分线程执行结果的时候，当前线程（或是主线程）受阻塞，效率较低。  
代码举例:

/*
    * 创建多线程的方式三：实现 Callable （jdk5.0 新增的）
    */
    //1.创建一个实现 Callable 的实现类
    class NumThread implements Callable {
        
     //2.实现 call 方法，将此线程需要执行的操作声明在 call()中
     @Override
     public Object call() throws Exception {
        
     int sum = 0;
     for (int i = 1; i <= 100; i++) {
        
     if (i % 2 == 0) {
        
     System.out.println(i);
     sum += i;
     }
     }
     return sum;
     }
    }
    public class CallableTest {
        
     public static void main(String[] args) {
        
     //3.创建 Callable 接口实现类的对象
     NumThread numThread = new NumThread();
     //4.将此 Callable 接口实现类的对象作为传递到 FutureTask 构造器中，创建 FutureTask 的对象
     FutureTask futureTask = new FutureTask(numThread);
     //5.将 FutureTask 的对象作为参数传递到 Thread 类的构造器中，创建 Thread 对象，并调用 start()
     new Thread(futureTask).start();
    // 接收返回值
     try {
        
     //6.获取 Callable 中 call 方法的返回值
     //get()返回值即为 FutureTask 构造器参数 Callable 实现类重写的 call()的返回值。
     Object sum = futureTask.get();
     System.out.println("总和为：" + sum);
     } catch (InterruptedException e) {
        
     e.printStackTrace();
     } catch (ExecutionException e) {
        
     e.printStackTrace();
     }
     }
    }

**使用线程池**  
现有问题：  
如果并发的线程数量很多，并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了，这样频繁创建线程就会大大降低系统的效率，因为频繁创建线程和销毁线程需要时间。

那么有没有一种办法使得线程可以复用，即执行完一个任务，并不被销毁，而是可以继续执行其他的任务？

思路：提前创建好多个线程，放入线程池中，使用时直接获取，使用完放回池中。可以避免频繁创建销毁、实现重复利用。类似生活中的公共交通工具。

![在这里插入图片描述][b714df46c7f24d34956998c58285e77a.png_pic_center]

好处：  
• 提高响应速度（减少了创建新线程的时间）  
• 降低资源消耗（重复利用线程池中线程，不需要每次都创建）  
• 便于线程管理  
– corePoolSize：核心池的大小  
– maximumPoolSize：最大线程数  
– keepAliveTime：线程没有任务时最多保持多长时间后会终止  
– …  
线程池相关 API  
• JDK5.0 之前，我们必须手动自定义线程池。从 JDK5.0 开始，Java 内置线程池相关的  
API。在 java.util.concurrent 包下提供了线程池相关 API：ExecutorService 和  
Executors。  
• ExecutorService：真正的线程池接口。常见子类 ThreadPoolExecutor  
– void execute(Runnable command) ：执行任务/命令，没有返回值，  
一般用来执行 Runnable  
– Future submit(Callable task)：执行任务，有返回  
值，一般又来执行 Callable  
– void shutdown() ：关闭连接池  
• Executors：一个线程池的工厂类，通过此类的静态工厂方法可以创建多种类型的线  
程池对象。  
– Executors.newCachedThreadPool()：创建一个可根据需要创建新线  
程的线程池  
– Executors.newFixedThreadPool(int nThreads); 创建一个可重用  
固定线程数的线程池  
– Executors.newSingleThreadExecutor() ：创建一个只有一个线程的  
线程池  
– Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize)：创建  
一个线程池，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。  
代码举例：

class NumberThread implements Runnable{
        
     @Override
     public void run() {
        
     for(int i = 0;i <= 100;i++){
        
     if(i % 2 == 0){
        
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
    ": " + i);
     }
     }
     }
    }
    class NumberThread1 implements Runnable{
        
     @Override
     public void run() {
        
     for(int i = 0;i <= 100;i++){
        
     if(i % 2 != 0){
        
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
    ": " + i);
     }
     }
     }
    }
    class NumberThread2 implements Callable {
        
     @Override
     public Object call() throws Exception {
        
     int evenSum = 0;//记录偶数的和
     for(int i = 0;i <= 100;i++){
        
     if(i % 2 == 0){
        
     evenSum += i;
     }
     }
     return evenSum;
     }
    }
    public class ThreadPoolTest {
        
     public static void main(String[] args) {
        
     //1. 提供指定线程数量的线程池
     ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
     ThreadPoolExecutor service1 = (ThreadPoolExecutor) service;
    // //设置线程池的属性
    // System.out.println(service.getClass());//ThreadPoolExecutor
     service1.setMaximumPoolSize(50); //设置线程池中线程数的上限
     //2.执行指定的线程的操作。需要提供实现 Runnable 接口或 Callable 接口实现类的对象
     service.execute(new NumberThread());//适合适用于 Runnable
     service.execute(new NumberThread1());//适合适用于 Runnable
     try {
        
     Future future = service.submit(new NumberThread2());//适合使用于 Callable
     System.out.println("总和为：" + future.get());
     } catch (Exception e) {
        
     e.printStackTrace();
     }
     //3.关闭连接池
     service.shutdown();
     }
    }

[b714df46c7f24d34956998c58285e77a.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/b714df46c7f24d34956998c58285e77a.png#pic_center