创建一个线程执行者
使用Executor framework的第一步就是创建一个ThreadPoolExecutor类的对象。你可以使用这个类提供的4个构造器或Executors工厂类来 创建ThreadPoolExecutor。一旦有执行者,你就可以提交Runnable或Callable对象给执行者来执行。
在这个指南中,你将会学习如何使用这两种操作来实现一个web服务器的示例,这个web服务器用来处理各种客户端请求。
准备工作
你应该事先阅读第1章中创建和运行线程的指南,了解Java中线程创建的基本机制。你可以比较这两种机制,根据问题选择最好的一个。
这个指南的例子使用Eclipse IDE实现。如果你使用Eclipse或其他IDE,如NetBeans,打开它并创建一个新的Java项目。
如何做…
按以下步骤来实现的这个例子:
1.首先,实现能被服务器执行的任务。创建实现Runnable接口的Task类。
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public class Task implements Runnable { |
2.声明一个类型为Date,名为initDate的属性,来存储任务创建日期,和一个类型为String,名为name的属性,来存储任务的名称。
3.实现Task构造器,初始化这两个属性。
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public Task(String name){ |
4.实现run()方法。
5.首先,将initDate属性和实际日期(这是任务的开始日期)写入到控制台。
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System.out.printf( "%s: Task %s: Created on: %s\n" ,Thread.currentThread().getName(),name,initDate); |
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System.out.printf( "%s: Task %s: Started on: %s\n" ,Thread.currentThread().getName(),name, new Date()); |
6.然后,使任务睡眠一个随机时间。
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Long duration=( long )(Math.random()* 10 ); |
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System.out.printf( "%s: Task %s: Doing a task during %dseconds\n" ,Thread.currentThread().getName(),name,duration); |
4 |
TimeUnit.SECONDS.sleep(duration); |
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} catch (InterruptedException e) { |
7.最后,将任务完成时间写入控制台。
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System.out.printf( "%s: Task %s: Finished on: %s\n" ,Thread.currentThread().getName(),name, new Date()); |
8.现在,实现服务器类,用来执行使用执行者接受的所有任务。创建一个Server类。
9.声明一个类型为ThreadPoolExecutor,名为executor的属性。
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private ThreadPoolExecutor executor; |
10.实现Server构造器,使用Executors类初始化ThreadPoolExecutor对象。
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executor=(ThreadPoolExecutor)Executors.newCachedThreadPool(); |
11.实现executeTask()方法,接收Task对象作为参数并将其提交到执行者。首先,写入一条信息到控制台,表明有一个新的任务到达。
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public void executeTask(Task task){ |
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System.out.printf( "Server: A new task has arrived\n" ); |
12.然后,调用执行者的execute()方法来提交这个任务。
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executor.execute(task); |
13.最后,将执行者的数据写入到控制台来看它们的状态。
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System.out.printf( "Server: Pool Size: %d\n" ,executor.getPoolSize()); |
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System.out.printf( "Server: Active Count: %d\n" ,executor.getActiveCount()); |
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System.out.printf( "Server: Completed Tasks: %d\n" ,executor.getCompletedTaskCount()); |
14.实现endServer()方法,在这个方法中,调用执行者的shutdown()方法来结束任务执行。
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public void endServer() { |
15.最后,实现这个示例的主类,创建Main类,并实现main()方法。
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public static void main(String[] args) { |
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Server server= new Server(); |
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for ( int i= 0 ; i< 100 ; i++){ |
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Task task= new Task( "Task " +i); |
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server.executeTask(task); |
它是如何工作的…
Server类是这个示例的关键。它创建和使用ThreadPoolExecutor执行任务。
第一个重要点是在Server类的构造器中创建ThreadPoolExecutor。ThreadPoolExecutor有4个不同的构造器,但由于它 们的复杂性,Java并发API提供Executors类来构造执行者和其他相关对象。即使我们可以通过ThreadPoolExecutor类的任意一 个构造器来创建ThreadPoolExecutor,但这里推荐使用Executors类。
在本例中,你已经使用 newCachedThreadPool()方法创建一个缓存线程池。这个方法返回ExecutorService对象,所以它被转换为 ThreadPoolExecutor类型来访问它的所有方法。你已创建的缓存线程池,当需要执行新的任务会创建新的线程,如果它们已经完成运行任务,变成可用状态,会重新使用这些线程。线程重复利用的好处是,它减少线程创建的时间。缓存线程池的缺点是,为新任务不断创建线程, 所以如果你提交过多的任务给执行者,会使系统超载。
注意事项:使用通过newCachedThreadPool()方法创建的执行者,只有当你有一个合理的线程数或任务有一个很短的执行时间。
一旦你创建执行者,你可以使用execute()方法提交Runnable或Callable类型的任务。在本例中,你提交实现Runnable接口的Task类对象。
你也打印了一些关于执行者信息的日志信息。特别地,你可以使用了以下方法:
- getPoolSize():此方法返回线程池实际的线程数。
- getActiveCount():此方法返回在执行者中正在执行任务的线程数。
- getCompletedTaskCount():此方法返回执行者完成的任务数。
ThreadPoolExecutor 类和一般执行者的一个关键方面是,你必须明确地结束它。如果你没有这么做,这个执行者会继续它的执行,并且这个程序不会结束。如果执行者没有任务可执行, 它会继续等待新任务并且不会结束它的执行。一个Java应用程序将不会结束,除非所有的非守护线程完成它们的执行。所以,如果你不结束这个执行者,你的应用程序将不会结束。
当执行者完成所有待处理的任务,你可以使用ThreadPoolExecutor类的shutdown()方法来表明你想要结束执行者。在你调用shutdown()方法之后,如果你试图提交其他任务给执行者,它将会拒绝,并且抛出RejectedExecutionException异常。
以下截图展示了执行这个示例的一部分:
当最后的任务到达服务器时,执行者拥有100个任务,97个活动线程的池。
不止这些…
ThreadPoolExecutor 类提供了许多获取它状态的方法,我们在这个示例中,使用getPoolSize()、getActiveCount()和 getCompletedTaskCount()方法来获取执行者的池大小、线程数、完成任务数信息。你也可以使用 getLargestPoolSize()方法,返回池中某一时刻最大的线程数。
ThreadPoolExecutor类也提供其他与结束执行者相关的方法,这些方法是:
- shutdownNow():此方法立即关闭执行者。它不会执行待处理的任务,但是它会返回待处理任务的列表。当你调用这个方法时,正在运行的任务继续它们的执行,但这个方法并不会等待它们的结束。
- isTerminated():如果你已经调用shutdown()或shutdownNow()方法,并且执行者完成关闭它的处理时,此方法返回true。
- isShutdown():如果你在执行者中调用shutdown()方法,此方法返回true。
- awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit):此方法阻塞调用线程,直到执行者的任务结束或超时。TimeUnit类是个枚举类,有如下常 量:DAYS,HOURS,MICROSECONDS, MILLISECONDS, MINUTES,,NANOSECONDS 和SECONDS。
注意事项:如果你想要等待任务的完成,不管它们的持续时间,请使用大的超时,如:DAYS。
参见
- 在第4章,线程执行者的中执行者控制被拒绝任务指南
- 在第8章,测试并发应用程序中的监控Executor framework指南