java利用FutureTask、ExecutorService 在多核时代充分利用CPU运算

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FutureTask、 ExecutorService 相关知识，请看java,API

一个使用FutureTask简单的例子：

package com.spell.threads;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

/**
 * 测试FutureTask的用法，如果不想分支线程阻塞主线程，又想取得分支线程的执行结果，就用FutureTask
 *
 * @author Administrator
 *
 */
public class FutureTaskTest {

 /**
  * @param args
  */
 public static void main(String[] args) {
  CountNum cn = new CountNum(0);
  //FutureTask<Integer> 这里的表示返回的是Integer
  FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<Integer>(cn);
  Thread td = new Thread(ft);
  System.out.println("futureTask开始执行计算:" + System.currentTimeMillis());
  td.start();
  System.out.println("main 主线程可以做些其他事情:" + System.currentTimeMillis());
  try {
   // futureTask的get方法会阻塞，知道可以取得结果为止
   Integer result = ft.get();
   System.out.println("计算的结果是:" + result);
  } catch (InterruptedException e) {
   e.printStackTrace();
  } catch (ExecutionException e) {
   e.printStackTrace();
  }
  System.out.println("取得分支线程执行的结果后，主线程可以继续处理其他事项");
 }

}

class CountNum implements Callable {
 private Integer sum;

 public CountNum(Integer sum) {
  this.sum = sum;
 }

 public Object call() throws Exception {
  for (int i = 0; i < 100; i++) {
   sum = sum + i;
  }
  // 休眠5秒钟，观察主线程行为，预期的结果是主线程会继续执行，到要取得FutureTask的结果是等待直至完成。
  Thread.sleep(3000);
  System.out.println("futureTask 执行完成" + System.currentTimeMillis());
  return sum;
 }

}

 

运行的结果是：
futureTask开始执行计算:1280114852250
main 主线程可以做些其他事情:1280114852250
futureTask 执行完成1280114855250
计算的结果是:4950
取得分支线程执行的结果后，主线程可以继续处理其他事项


如果有多个FutureTask要执行批量运算，从而充分的利用多核CPU，可以参考下面的代码：

package com.spell.threads;

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.FutureTask;

/**
 * 测试多核时代，充分的利用CPU来运算数据，并且处理返回的结果,学习API专用
 *
 * @author Administrator
 *
 */
public class FutureTaskAndExecutor {

 /**
  * @param args
  */
 public static void main(String[] args) {
  List<FutureTask<Integer>> list = new ArrayList<FutureTask<Integer>>();
  // 创建线程池，线程池的大小和List.size没有啥必然的关系，一般的原则是<=list.size,多出来浪费不好
  ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(5);
  for (int i = 10; i < 20; i++) {
   // 创建对象
   FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<Integer>(new GetSum(i));
   // 添加到list,方便后面取得结果
   list.add(ft);
   // 一个个提交给线程池，当然也可以一次性的提交给线程池，exec.invokeAll(list);
   exec.submit(ft);
  }

  // 开始统计结果
  Integer total = 0;
  for (FutureTask<Integer> tempFt : list) {
   try {
    total = total + tempFt.get();
   } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
   } catch (ExecutionException e) {
    e.printStackTrace();
   }
  }

  // 处理完毕，一定要记住关闭线程池，这个不能在统计之前关闭，因为如果线程多的话,执行中的可能被打断
  exec.shutdown();
  System.out.println("多线程计算后的总结果是:" + total);

 }
}

 

/**
 * 这个类很简单，就是统计下简单的加法（从1 到total)
 *
 * @author Administrator
 *
 */
class GetSum implements Callable {
 private Integer total;
 private Integer sum = 0;

 public GetSum(Integer total) {
  this.total = total;
 }

 public Object call() throws Exception {
  for (int i = 1; i < total + 1; i++) {
   sum = sum + i;
  }
  System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " sum:" + sum);
  return sum;
 }

}

 

运行的结果是：
pool-1-thread-1 sum:120
pool-1-thread-1 sum:136
pool-1-thread-1 sum:153
pool-1-thread-1 sum:171
pool-1-thread-1 sum:190
pool-1-thread-2 sum:66
pool-1-thread-3 sum:78
pool-1-thread-4 sum:91
pool-1-thread-5 sum:105
多线程计算后的总结果是:1165