并发编程：Java的ExecutorService和ThreadPoolExecutor

原创左手的ㄟ右手 2024-11-06 18:04 5阅读 0赞

并发编程是现代软件开发中的一个重要领域，特别是在需要处理大量并发任务或高并发请求的应用中。Java 提供了多种工具和框架来帮助开发者实现并发编程，其中 `ExecutorService` 和 `ThreadPoolExecutor` 是两个核心组件。

### ExecutorService`ExecutorService` 是一个接口，它定义了执行异步任务的方法。它提供了一种将任务提交给线程池执行的机制，而不需要开发者直接管理线程的创建和销毁。`ExecutorService` 提供的主要方法包括：

- `execute(Runnable command)`：提交一个任务用于执行，返回类型为 `void`。
- `submit(Callable<T> task)`：提交一个任务用于执行，并返回一个 `Future` 对象，该对象可以用来查询任务执行的结果。
- `shutdown()`：平滑地关闭 `ExecutorService`，不再接受新任务，但已提交的任务会继续执行。
- `shutdownNow()`：尝试立即停止所有正在执行的任务，并返回等待执行的任务列表。

### ThreadPoolExecutor`ThreadPoolExecutor` 是 `ExecutorService` 的一个具体实现，它提供了一个线程池，用于在一个后台线程中执行任务。`ThreadPoolExecutor`允许你配置核心线程数、最大线程数、工作队列、线程存活时间、线程工厂和拒绝策略等参数。

`ThreadPoolExecutor` 的构造函数通常需要以下参数：

- `corePoolSize`：核心线程池的大小，即在没有任务执行时，线程池中保留的线程数量。
- `maximumPoolSize`：线程池中允许的最大线程数。
- `keepAliveTime`：当线程数大于核心线程数时，多余的空闲线程能存活的时间。
- `unit`：`keepAliveTime` 参数的时间单位。
- `workQueue`：一个阻塞队列，用于存放待执行任务。
- `threadFactory`：用于创建新线程的工厂。
- `handler`：当任务太多，无法被线程池及时处理时，使用的拒绝策略。

### 使用示例下面是一个简单的示例，展示如何使用 `ExecutorService` 和 `ThreadPoolExecutor`：

```javaimport java.util.concurrent.*;

public class ThreadPoolExample {
 public static void main(String[] args) {
// 创建一个固定大小的线程池ExecutorService executor = new ThreadPoolExecutor(
2, //核心线程数4, // 最大线程数1, //空闲线程存活时间 TimeUnit.MINUTES, // 时间单位 new LinkedBlockingQueue<Runnable>(10), //工作队列 Executors.defaultThreadFactory(), //线程工厂 new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() //拒绝策略);

// 提交任务 for (int i =0; i <10; i++) {
 final int taskId = i;
 executor.execute(new Runnable() {
 public void run() {
 System.out.println("Executing task " + taskId + " by " + Thread.currentThread().getName());
 }
 });
 }

// 关闭线程池 executor.shutdown();
 }
}
```在这个示例中，我们创建了一个具有2个核心线程和最大4个线程的线程池，使用 `LinkedBlockingQueue`作为工作队列，并设置了拒绝策略为 `AbortPolicy`，即当任务太多无法处理时，会抛出异常。

使用 `ExecutorService` 和 `ThreadPoolExecutor`可以有效地管理并发任务，提高程序的性能和响应能力。