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JAVA进阶----主线程等待子线程各种方案比较

发表于: 2015-02-09   作者:无量   来源:转载   浏览:
摘要: 创建线程以及管理线程池基本理解 参考原文链接: http://www.oschina.net/question/12_11255?sort=time 一、创建一个简单的java线程 在 Java 语言中,一个最简单的线程如下代码所示: Runnable runnable = new Runnable(){ public void run(){ Sys
创建线程以及管理线程池基本理解
参考原文链接: http://www.oschina.net/question/12_11255?sort=time

一、创建一个简单的java线程
在 Java 语言中,一个最简单的线程如下代码所示:
Runnable runnable = new Runnable(){
   public void run(){
      System.out.println("Run");
   }
}


可通过下面一行代码来启动这个线程:
new Thread(runnable).start();
这是一个再简单不过的例子了,但如果你有许多需要长时间运行的任务同时执行,并需要等所有的这些线程都执行完毕,还想得到一个返回值,那么这就有点小小难度了。但 Java 已经有解决方案给你,那就是 Executors ,一个简单的类可以让你创建线程池和线程工厂。

二、Executors创建线程池
一个线程池使用类 ExecutorService 的实例来表示,通过 ExecutorService 你可以提交任务,并进行调度执行。下面列举一些你可以通过 Executors 类来创建的线程池的类型:

1.Single Thread Executor : 只有一个线程的线程池,因此所有提交的任务是顺序执行,代码:
 Executors.newSingleThreadExecutor()

2.Cached Thread Pool : 线程池里有很多线程需要同时执行,老的可用线程将被新的任务触发重新执行,如果线程超过60秒内没执行,那么将被终止并从池中删除,代码:
Executors.newCachedThreadPool()

3.Fixed Thread Pool : 拥有固定线程数的线程池,如果没有任务执行,那么线程会一直等待,代码:
Executors.newFixedThreadPool()

4.Scheduled Thread Pool : 用来调度即将执行的任务的线程池,代码:
Executors.newScheduledThreadPool()

5.Single Thread Scheduled Pool : 只有一个线程,用来调度执行将来的任务,代码:
Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()


三、主线程等待子线程结束各种方式
一旦你创建了一个线程池,你就可以往池中通过不同的方法提交执行任务,可提交 Runnable 或者 Callable 到线程池中,该方法返回一个 Future 实例表示任务的状态,如果你提交一个 Runnable ,那么如果任务完成后 Future 对象返回 null。

例如,你编写下面的 Callable:
private final class StringTask extends Callable<String>{
   public String call(){
      //Long operations
 
      return "Run";
   }
}


如果你想使用4个线程来执行这个任务10次,那么代码如下:
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(4);

for(int i = 0; i < 10; i++){
   pool.submit(new StringTask());
}

但你必须手工的关闭线程池来结束所有池中的线程:

pool.shutdown();

如果你不这么做,JVM 并不会去关闭这些线程;另外你可以使用 shutdownNow() 的方法来强制关闭线程池,那么执行中的线程也会被中断,所有尚未被执行的任务也将不会再执行。

但这个例子中,你无法获取任务的执行状态,因此我们需要借助 Future 对象:

下面的例子同时可以阻塞主线程等待子线程完成,但是该方式,如果阻塞的第一个线程很久,可能其他线程已经执行完了,很多情况不太适用
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(4);
 
List<Future<String>> futures = new ArrayList<Future<String>>(10);
 
for(int i = 0; i < 10; i++){
   futures.add(pool.submit(new StringTask()));
}
 
for(Future<String> future : futures){
   String result = future.get();
 
   //Compute the result
}
 
pool.shutdown();


不过这段代码稍微有点复杂,而且有不足的地方。如果第一个任务耗费非常长的时间来执行,然后其他的任务都早于它结束,那么当前线程就无法在第一个任务结束之前获得执行结果,但是别着急,Java 为你提供了解决方案——CompletionService。

一个 CompletionService 就是一个服务,用以简化等待任务的执行结果,实现的类是 ExecutorCompletionService,该类基于 ExecutorService,因此我们可试试下面的代码:


ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(4);
CompletionService<String> pool = new ExecutorCompletionService<String>(threadPool);
 
for(int i = 0; i < 10; i++){
   pool.submit(new StringTask());
}
 
for(int i = 0; i < 10; i++){
   String result = pool.take().get();
 
   //Compute the result
}
 
threadPool.shutdown();


通过这段代码,我们可以根据执行结束的顺序获取对应的结果,而无需维护一个 Future 对象的集合。
这就是本文的全部,通过 Java 为我们提供的各种工具,可以方便的进行多任务的编程,通过使用 Executors、ExecutorService 以及 CompletionService 等工具类,我们可以创建复杂的并行任务执行算法,而且可以轻松改变线程数。

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