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java线程管理利器:java.util.current的用法举例

 
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DK5中增加了Doug Lea的并发库,这一引进给java线程的管理和使用提供了强大的便利性。

java.util.current包中提供了对线程优化、管理的各项操作,使得线程的使用变得的心应手。该包提供了线程的运行,线程池的创建,线程生命周期的控制,线程间的协作等功能。


一、核心API介绍
1、
Executor接口
public void
execute(Runnable runnable);
该接口声明了execute方法,将Runnable对象传入,启动该方法相当于启动了该线程
2、ExecutorService接口
该接口是Executor的子接口,提供了submit方法,该方法返回Future对象,Future可用于控制线程的执行
与取消
3、ScheduledExecutorService接口
该接口是ExecutorService的子接口,提供了线程启动时机的控制

4、Callable接口
提供了如下方法
public Object call() throws Exception;
该接口类似Runnable接口,只是有返回值和抛出的异常,该方法返回的值就是ExecutorService接口调用
submit(Callable
call)方法的Future调用get方法返回的值。
5、Future接口
Future接口用于控制线程的执行。调用cancell(boolean
bool)方法将会取消正在运行的进程。
另外ExecutorService的shutDown()方法将启动一次顺序关闭,执行以前提交的任务,但不接受新任务。如  果已经关闭,则调用没有其他作用;shutDownNow()方法试图停止所有正在执行的活动任务,暂停处理正在等待的任务,并返回等待执行的任务列表。
6、Executors
这是一个线程池的工厂类,该类提供了许多生成Executor,ExecutorService,ScheduleExecutorService的工厂方法。

其实,Executor就相当于一个线程池,提供对线程的管理功能,包括启动线程,取消线程执行,加入线  程,移除线程,以及协调线程之间的工作等功能,这些随着Executor级别(即子接口,实现类)越高而功  能越强。
二、应用简介
1、启动一个线程
Executor executor=Executors.newFixedThreadPool(3);
executor.execute(new Runnable(){
     public void run(){
       //your code
     }
});
也可以启动Callable形式的线程
ExecutorService executor=Executors.newFixedThreadPool(3);
executor.submit(new Callable(){
    public Object call()throws Exception{
         Object o=null;
         // your code;
         return o;
    }
});

注意,以上的方法每执行一次就运行一次Runnable或Callable对象的run(),call()方法,如果生成的Executor对象指定了数目,例如上面中是3,则当调用execute方法或submit方法时到达3次以上时,实际上同时运行的线程最多只有3个,是按照顺序的(即多出来的,后放进去的线程没有运行),只有当Executor池中正在运行的线程少于3个(即某些线程处于idle空虚状态,不在运行了),其后多出来的线程才会开始运行(按调用执行的顺序),但任何时候最多只能有3个线程运行。
同一个线程可以被执行多次,多长调用执行方法就行了。

2、取消线程的执行
当想终止线程的执行时,可以调用Future的cancell方法,但也不一定能够终止;另外如果是ExecutorSrvice,也可以调用shutDownNow或者shutDown方法。shutDown方法将等待当前的线程执行完毕后终止所有的线程,而shutDownNow试图停止所有正在执行的活动任务,暂停处理正在等待的任务,并返回等待执行的任务列表。

3、顺序执行线程
ExecutorService executor=Executors.newFixedThreadPool(3);
Future future=executor.submit(r1);//r1是Runnable或Callable实例
future.get();
executor.submit(r2);/r2是Runnable或Callable实例
以上代码将会使r1执行完后再执行r2,因为Future的get方法具有阻塞调用者线程的功能,执行get方法时,将会等待Future对应的线程执行完毕后才会返回结果,其会阻塞调用者线程。

4、从线程池中添加与移除线程
要移除线程,则需要ExecutorService接口的实现类ThreadPoolExecutor或其子类的方法。
在线程池中添加线程
调用execute或submit方法都可以将线程加入线程池,对同一个线程重复调用也可以,也相当于调用2个不同线程,只不过执行相同的代码。
在线程池中删除线程
public boolean remove(Runnable task)
从执行程序的内部队列中移除此任务(如果存在),从而如果尚未开始,则其不再运行,如果已经删除则返回true

public void purge()
      尝试从工作队列移除所有已取消的 Future 任务。

5、线程的协作
利用CyclicBarrier可以协调线程的之间的运行,它允许一组线程互相等待,直到到达某个公共屏障点。
例如有一项工作需要有2个人完成,而这项工作有2个步骤,只有在执行第一个步骤只后,才可以执行第二个步骤,每一个步骤都需要2个人参与。这时可以使用CyclicBarrier了。2个人代表2个线程,如下。
class Worker implements Runnable{
    private Work work;
    private int speed;
    public Work(Work work,int speed){
         this.work=work;
         this.speed=speed;
    }
    public void run(){
        work.worked(speed);
    }
  
}
class Work {
  
    private CyclicBarrier barrier;
    public Work(CyclicBarrier barrier){
     
       this.barrier=barrier;
    }
    public void worked(int speed){
        firstWork(speed);
        secondWork();
    }
    private void firstWork(int speed){
       
        barrier.await();
        try{
        Thread.sleep(speed);
        }catch(Exception e){
        }
    }
    private void secondWork(){
       
        barrier.await();
    }
}

public static void main(String args[]){
    CyclicBarrier barrier=new CyclicBarrier(2);
    Work work=new Work(barrier);
    Worker worker1=new Worker(work);
    Worker worker2=new Worker(work);
    Executor executor=Executors.newFixedPoolThread(2);
    executor.execute(worker1);
    executor.execute(worker2);
}

6、线程池的线程回收
CompletionService是一个管理执行完毕的线程的类,以Executor为参数构造实例。submit方法用于提交任务,似乎是委派给Executor执行,而take()方法则是获取并移除表示下一个已完成任务的 Future,如果目前不存在这样的任务,则等待。,pool也类似只不过当时没有时返回null并不等待。
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