java并发编程-构建块
Executor框架是指java 5中引入的一系列并发库中与executor相关的一些功能类，其中包括线程池，Executor，Executors，ExecutorService，CompletionService，Future，Callable等。他们的关系为：
并发编程的一种编程方式是把任务拆分为一些列的小任务，即Runnable，然后在提交给一个Executor执行，Executor.execute(Runnalbe)
。Executor在执行时使用内部的线程池完成操作。
一、创建线程池
Executors类，提供了一系列工厂方法用于创先线程池，返回的线程池都实现了ExecutorService接口。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
创建固定数目线程的线程池。
public static ExecutorService newCachedThreadPool()
创建一个可缓存的线程池，调用execute
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。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
创建一个单线程化的Executor。
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池，多数情况下可用来替代Timer类。
Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
Runnable task = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("task over");
}
};
executor.execute(task);
executor = Executors.newScheduledThreadPool(10);
ScheduledExecutorService scheduler = (ScheduledExecutorService) executor;
scheduler.scheduleAtFixedRate(task, 10, 10, TimeUnit.SECONDS);
二、ExecutorService与生命周期
ExecutorService扩展了Executor并添加了一些生命周期管理的方法。一个Executor的生命周期有三种状态，运行
，关闭
，终止
。Executor创建时处于运行状态。当调用ExecutorService.shutdown()后，处于关闭状态，isShutdown()方法返回true。这时，不应该再想Executor中添加任务，所有已添加的任务执行完毕后，Executor处于终止状态，isTerminated()返回true。
如果Executor处于关闭状态，往Executor提交任务会抛出unchecked exception RejectedExecutionException。
ExecutorService executorService = (ExecutorService) executor;
while (!executorService.isShutdown()) {
try {
executorService.execute(task);
} catch (RejectedExecutionException ignored) {
}
}
executorService.shutdown();
三、使用Callable，Future返回结果
Future<V>代表一个异步执行的操作，通过get()方法可以获得操作的结果，如果异步操作还没有完成，则，get()会使当前线程阻塞。FutureTask<V>实现了Future<V>和Runable<V>。Callable代表一个有返回值得操作。
Callable<Integer> func = new Callable<Integer>(){
public Integer call() throws Exception {
System.out.println("inside callable");
Thread.sleep(1000);
return new Integer(8);
}
};
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(func);
Thread newThread = new Thread(futureTask);
newThread.start();
try {
System.out.println("blocking here");
Integer result = futureTask.get();
System.out.println(result);
} catch (InterruptedException ignored) {
} catch (ExecutionException ignored) {
}
ExecutoreService提供了submit()方法，传递一个Callable，或Runnable，返回Future。如果Executor后台线程池还没有完成Callable的计算，这调用返回Future对象的get()方法，会阻塞直到计算完成。
例子：并行计算数组的和。
package executorservice;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class ConcurrentCalculator {
private ExecutorService exec;
private int cpuCoreNumber;
private List<Future<Long>> tasks = new ArrayList<Future<Long>>();
// 内部类
class SumCalculator implements Callable<Long> {
private int[] numbers;
private int start;
private int end;
public SumCalculator(final int[] numbers, int start, int end) {
this.numbers = numbers;
this.start = start;
this.end = end;
}
public Long call() throws Exception {
Long sum = 0l;
for (int i = start; i < end; i++) {
sum += numbers[i];
}
return sum;
}
}
public ConcurrentCalculator() {
cpuCoreNumber = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
exec = Executors.newFixedThreadPool(cpuCoreNumber);
}
public Long sum(final int[] numbers) {
// 根据CPU核心个数拆分任务，创建FutureTask并提交到Executor
for (int i = 0; i < cpuCoreNumber; i++) {
int increment = numbers.length / cpuCoreNumber + 1;
int start = increment * i;
int end = increment * i + increment;
if (end > numbers.length)
end = numbers.length;
SumCalculator subCalc = new SumCalculator(numbers, start, end);
FutureTask<Long> task = new FutureTask<Long>(subCalc);
tasks.add(task);
if (!exec.isShutdown()) {
exec.submit(task);
}
}
return getResult();
}
/**
* 迭代每个只任务，获得部分和，相加返回
*
* @return
*/
public Long getResult() {
Long result = 0l;
for (Future<Long> task : tasks) {
try {
// 如果计算未完成则阻塞
Long subSum = task.get();
result += subSum;
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return result;
}
public void close() {
exec.shutdown();
}
}
Main
int[] numbers = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11 };
ConcurrentCalculator calc = new ConcurrentCalculator();
Long sum = calc.sum(numbers);
System.out.println(sum);
calc.close();
四、CompletionService
在刚在的例子中，getResult()方法的实现过程中，迭代了FutureTask的数组，如果任务还没有完成则当前线程会阻塞，如果我们希望任意字任务完成后就把其结果加到result中，而不用依次等待每个任务完成，可以使CompletionService。生产者submit()执行的任务。使用者take()已完成的任务，并按照完成这些任务的顺序处理它们的结果
。也就是调用CompletionService的take方法是，会返回按完成顺序放回任务的结果，CompletionService内部维护了一个阻塞队列BlockingQueue，如果没有任务完成，take()方法也会阻塞。修改刚才的例子使用CompletionService：
public class ConcurrentCalculator2 {
private ExecutorService exec;
private CompletionService<Long> completionService;
private int cpuCoreNumber;
// 内部类
class SumCalculator implements Callable<Long> {
......
}
public ConcurrentCalculator2() {
cpuCoreNumber = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
exec = Executors.newFixedThreadPool(cpuCoreNumber);
completionService = new ExecutorCompletionService<Long>(exec);
}
public Long sum(final int[] numbers) {
// 根据CPU核心个数拆分任务，创建FutureTask并提交到Executor
for (int i = 0; i < cpuCoreNumber; i++) {
int increment = numbers.length / cpuCoreNumber + 1;
int start = increment * i;
int end = increment * i + increment;
if (end > numbers.length)
end = numbers.length;
SumCalculator subCalc = new SumCalculator(numbers, start, end);
if (!exec.isShutdown()) {
completionService.submit(subCalc);
}
}
return getResult();
}
/**
* 迭代每个只任务，获得部分和，相加返回
*
* @return
*/
public Long getResult() {
Long result = 0l;
for (int i = 0; i < cpuCoreNumber; i++) {
try {
Long subSum = completionService.take().get();
result += subSum;
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return result;
}
public void close() {
exec.shutdown();
}
}
五、例子HtmlRender
该例子模拟浏览器的Html呈现过程，先呈现文本，再异步下载图片，下载完毕每个图片即显示，见附件eclipse项目htmlreander包。
所有代码见附件，Eclipse项目。本文参考《Java并发编程实践
》。
- 大小: 102.6 KB
分享到：
- 2009-04-13 15:56
- 浏览 16960
- 评论(9)
- 论坛回复 / 浏览 (7 / 147307)
- 查看更多
相关推荐
Java并发编程是Java开发者必须掌握的关键技能之一，尤其是在开发高性能、多线程的应用时。本教程“java并发编程-从入门到精通”旨在帮助你深入理解这个领域，并逐步提升你的编程能力。 首先，我们要理解Java并发的...
"java并发编程-构建块"这个主题涵盖了使程序能够同时处理多个任务的关键概念和技术。在这个主题下，我们将深入探讨Java中用于构建高效并发应用的核心工具和概念。 1. **线程**：Java中的线程是并发编程的基础，每个...
《Java并发编程实战》是Java并发编程领域的一本经典著作，它深入浅出地介绍了如何在Java平台上进行高效的多线程编程。这本书的源码提供了丰富的示例，可以帮助读者更好地理解书中的理论知识并将其应用到实际项目中。...
《Java并发编程实战》这本书是关于Java语言中并发编程技术的经典著作。它详细介绍了如何在Java环境中有效地实现多线程程序和并发控制机制。在Java平台上，由于其本身提供了强大的并发编程支持，因此，掌握并发编程...
在现代Java应用开发中，多线程并发编程已成为提升程序性能的关键技术之一。Java通过引入Executor框架，为并发任务的执行提供了一种高效、灵活的管理机制。本文将深入探讨Executor框架的设计哲学、核心组件，并结合...
《JAVA并发编程实践》是Java开发人员深入理解并发编程的一本经典著作，由Doug Lea撰写，本书中文版高清完整，包含丰富的书签，便于读者查阅和学习。这本书旨在帮助开发者掌握在Java平台上进行高效、安全并发编程的...
Java并发框架中的Executor服务是Java 1.5引入的核心组件，位于`java.util.concurrent`包下，极大地简化了多线程编程。Executor接口虽然历史悠久，但其重要性不言而喻，很多开发者对其背后的原理并不十分了解。本文将...
《Java并发编程的艺术》这本书是Java开发者深入理解并发编程的重要参考书籍。这本书全面地介绍了Java平台上的并发和多线程编程技术，旨在帮助开发者解决在实际工作中遇到的并发问题，提高程序的性能和可伸缩性。 ...
《JAVA并发编程艺术》是Java开发者深入理解和掌握并发编程的一本重要著作，它涵盖了Java并发领域的核心概念和技术。这本书详细阐述了如何在多线程环境下有效地编写高效、可靠的代码，对于提升Java程序员的技能水平...
### Java并发编程知识点总结 #### 1. 什么是线程？ 线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。程序员可以通过线程进行多处理器编程，利用多线程对运算密集型任务...
Java并发编程是Java开发中的重要领域，特别是在多核处理器和分布式系统中，高效地利用并发可以极大地提升程序的性能和响应速度。这份“java并发编程内部分享PPT”显然是一个深入探讨这一主题的资料，旨在帮助开发者...
Java并发编程是软件开发中的重要领域，特别是在大型系统和高并发场景中不可或缺。"13-Java并发编程学习宝典.zip" 包含了一系列关于Java并发编程的学习资源，旨在帮助开发者掌握多线程编程的核心技术和最佳实践。以下...
《Java并发编程实战》这本书是Java开发者深入理解并发编程的重要参考书籍。本书旨在帮助程序员解决在多线程环境中遇到的实际问题，提升系统性能并保证其稳定性。随书源码提供了丰富的示例，让读者能够动手实践，加深...
《Java并发编程从入门到精通》是一本专为Java开发者设计的深度学习并发编程的书籍。作者韩剑锋，凭借其12年的IT行业经验，曾担任多家IT公司的研发总监和技术总监，以其丰富的实战经验和深厚的理论知识，为读者提供了...
《Java并发编程的艺术》内容涵盖Java并发编程机制的底层实现原理、Java内存模型、Java并发编程基础、Java中的锁、并发容器和框架、原子类、并发工具类、线程池、Executor框架等主题，每个主题都做了深入的讲解，同时...
Java并发编程是软件开发中的一个关键领域，尤其是在大型企业级应用和分布式系统中。通过学习相关的书籍，开发者可以深入理解如何有效地设计和实现高效的多线程应用程序，避免并发问题，如竞态条件、死锁、活锁等。...
### Java并发编程实践 #### 一、并发编程基础 ##### 1.1 并发与并行的区别 在Java并发编程中，首先需要理解“并发”（Concurrency）和“并行”（Parallelism）的区别。“并发”指的是多个任务在同一时间段内交替...
《Java并发编程实践》是Java开发者深入理解并发编程的重要参考资料，尤其对于想要提升多线程应用设计和性能优化技能的程序员来说，这本书提供了丰富的实践经验和深入的理论知识。以下是根据提供的章节内容概述的一些...
### Java并发编程实践 #### 书籍概述 《Java并发编程实践》是一本由Brian Goetz等人编写的关于Java并发编程的经典著作。本书深入浅出地介绍了Java 5.0及之后版本中新增加的并发特性，并对并发编程进行了全面而详尽...