Java多线程之Executor框架.docx

一、为什么要引入Executor框架？ 1、如果使用new Thread(…).start()的方法处理多线程，有如下缺点： ① 开销大。对于JVM来说，每次新建线程和销毁线程都会有很大的开销。 ② 线程缺乏管理。没有一个池来限制线程的数量，如果并发量很高，会创建很多线程，而且线程之间可能会有相互竞争，这将会过多占用系统资源，增加系统资源的消耗量。而且线程数量超过系统负荷，容易导致系统不稳定。 Java的Executor框架是Java 1.5引入的用于管理和控制多线程的一种机制，它旨在解决直接使用`new Thread(…).start()`方法创建线程所带来的问题。在传统的多线程编程中，直接创建和销毁线程会导致大量开销，且无法有效地管理线程数量，可能导致系统资源的过度消耗和系统稳定性下降。 Executor框架的核心接口是`Executor`，它只有一个方法`execute(Runnable command)`，用于执行给定的任务。`Executor`接口提供了任务执行的基本模型，但并未提供关闭或管理线程池的能力。 为了解决这个问题，`ExecutorService`接口扩展了`Executor`，并提供了更丰富的功能，如任务的提交、跟踪和关闭。`ExecutorService`提供了`shutdown()`和`shutdownNow()`方法来关闭线程池，前者等待所有任务执行完毕，后者则尝试停止未开始的任务并返回尚未开始的任务列表。`isShutdown()`和`isTerminated()`方法分别检查线程池是否已关闭以及所有任务是否已完成。 Executor框架还引入了`Callable`接口，作为`Runnable`的增强版。`Callable`的任务可以有返回值并且能抛出异常。`Future`接口则用来获取`Callable`任务的结果，支持检查任务状态、取消任务以及阻塞等待结果。 `Executors`是`ExecutorService`的工厂类，提供了一些静态方法来创建不同类型的线程池，如固定大小的线程池、单线程的线程池、缓存线程池等。这些线程池可以根据需求实现更高效、更可控的并发处理。 在实际应用中，通过`ExecutorService`提交`Callable`或`Runnable`任务，可以显著提高程序性能和资源利用率。例如，使用`ExecutorService.submit(Callable<T>)`或`ExecutorService.submit(Runnable)`方法，会返回一个`Future`对象，可以用来检查任务状态、取消任务或获取结果。 Java的Executor框架通过引入线程池和任务管理机制，有效地解决了多线程编程中的一些痛点，提高了并发性能，降低了资源消耗，同时提供了更加灵活和强大的线程管理能力。开发人员可以根据具体需求选择不同的`ExecutorService`类型，以实现最优的并发策略。