Java程序设计：线程池的使用

Java的java.util.concurrent.Executors类提供了一系列静态工厂方法来创建各种线程池，返回的线程池都实现了ExecutorService接口。三种常用的方法如下：

（1）public static ExecutorService new Fixed ThreadPool（int n Threads）方法用于创建一个可重用且固定线程数（n Threads）的线程池。如果在所有线程处于活动状态时提交附加任务，则在有可用线程之前，附加任务将在队列中等待。

（2）public static ExecutorService newSingleThreadExecutor（）方法用于创建单个线程的线程池，这个线程处理完一个任务后接着处理下一个任务。如果该线程因为异常而结束，则会新建一个线程来替代。

（3）public static ExecutorService newCached ThreadPool（）方法创建一个线程池，它可以按需创建新线程，当以前构造的线程可用时将重用它们。对于执行很多短期异步任务的程序而言，这类线程池通常可提高程序性能。调用execute方法将重用以前构造的线程（如果线程可用）；如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。另外，终止并从缓存中移除那些已有60秒钟未被使用的线程，因此，长时间保持空闲的该类线程池不会使用任何资源。

以上三种方法创建的线程池其实是java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor类的对象。下面简单介绍ThreadPoolExecutor、Abstract ExecutorService、ExecutorService和Executor之间的关系。

（1）java.util.concurrent.Executor接口：Executor是一个顶层接口，在它里面只声明了一个抽象方法void execute（Runnable command），用来执行传进去的任务。其子接口和所有实现类如图6-32所示。

图6-32　Executor接口

（2）java.util.concurrent.ExecutorService接口：继承了Executor接口，并声明了submit、invokeAll、invoke Any、await Termination、shutdown等抽象方法，主要用来管理和控制任务。

（3）java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor类：Thread PoolExecutor继承自抽象类java.util.concurrent.AbstractExecutorService，在抽象类Abstract ExecutorService中基本实现了ExecutorService接口声明的所有抽象方法。

在Thread Pool Executor类中有几个非常重要的方法：

（1）execute（）方法实际上是Executor接口中声明的方法，在ThreadPoolExecutor类中进行了具体的实现，该方法是ThreadPoolExecutor类中的核心方法，通过这个方法可以向线程池提交一个任务，然后由线程池去执行。

（2）submit（）方法是在ExecutorService中声明的方法，在Abstract ExecutorService抽象类中就有了具体的实现，在子类ThreadPoolExecutor中并没有对其进行重写。这个方法也是用来向线程池提交任务的，和execute（）方法不同的是，它能够返回任务执行的结果，实际上该方法还是调用了execute（）方法，只不过利用Future来获取任务执行结果。

（3）shutdown（）和shutdown Now（）是用来关闭线程池的。其他方法请参考API帮助文档。

【例6-11】(www.xing528.com)

演示线程池的使用。

步骤1：在chapter6工程src文件夹下新建一个包cn.linaw.chapter6.demo09，在包里创建任务类Task1.java，如图6-33所示。

图6-33　定义任务Task1类

步骤2：在包里创建任务类Task2.java，如图6-34所示。

图6-34　定义任务Task2类

步骤3：利用线程池执行多个任务，测试类ThreadPool Test如图6-35所示。

图6-35　利用线程池执行任务

（1）测试类Thread Pool Test中创建了一个固定线程数为3的线程池，并将创建好的两个任务提交到线程池中运行，由于线程池中有3个线程，因此，这两个任务可以并发执行。

（2）如果使用Executors.newSingle Thread Executor（）方法或者Executors.new Fixed Thread Pool（1）方法创建线程池，则待执行的任务会按顺序执行，因为线程池里只有一个线程。

（3）如果使用Executors.new Cached ThreadPool（）方法创建线程池，则会为每一个等待的任务创建一个新线程，这样所有的任务都能并发执行，当然，并发的任务数越多，对资源的消耗越大。