Java使⽤线程池执⾏多个任务的⽰例
这篇⽂章主要介绍了Java 使⽤线程池执⾏多个任务的⽰例，帮助⼤家更好的理解和学习使⽤Java，感兴趣的朋友可以了解下
在执⾏⼀系列带有IO操作（例如下载⽂件），且互不相关的异步任务时，采⽤多线程可以很极⼤的提⾼运⾏效率。线程池包含了⼀系列的线程，并且可以管理这些线程。例如：创建线程，销毁线程等。本⽂将介绍如何使⽤Java中的线程池执⾏任务。
1 任务类型
在使⽤线程池执⾏任务之前，我们弄清楚什么任务可以被线程池调⽤。按照任务是否有返回值可以将任务分为两种，分别是实现Runnable 的任务类（⽆参数⽆返回值）和实现Callable接⼝的任务类（⽆参数有返回值）。在打代码时根据需求选择对应的任务类型。
1.1 实现Runnable接⼝的类
多线程任务类型，⾸先⾃然想到的就是实现 Runnable 接⼝的类，Runnable接⼝提供了⼀个抽象⽅法run，这个⽅法⽆参数，⽆返回值。例如：
Runnable task =new Runnable(){
@Override
public void run(){
System.out.println("Execute task.");
}
};
或者Java 8 及以上版本更简单的写法
Runnable task =()->{
java线程池创建的四种
System.out.println("Execute task.");
};
1.2 实现Callable接⼝的类
于Runnable⼀样Callable也只有⼀个抽象⽅法，不过该抽象⽅法有返回值。在实现该接⼝的时候需要制定返回值的类型。例如：
Callable<String> callableTask =()->"finished";
于Runnable⼀样Callable也只有⼀个抽象⽅法，不过该抽象⽅法有返回值。在实现该接⼝的时候需要制定返回值的类型。例如：
Callable<String> callableTask =()->"finished";
2 线程池类型
urrent.Executors 提供了⼀系列静态⽅法来创建各种线程池。下⾯例举出了主要的⼀些线程池及特性，其它未例举线程池的特性可由下⾯这些推导出来。
2.1 线程数固定的线程池 Fixed Thread Pool
顾名思义，这种类型线程池线程数量是固定的。如果线程数量设置为n，则任何时刻该线程池最多只有n个线程处于运⾏状态。当线程池中处于饱和运⾏状态时，再往线程池中提交的任务会被放到执⾏队列中。如果线程池处于不饱和状态，线程池也会⼀直存在，直到ExecuteService 的shutdown⽅法被调⽤，线程池才会被清除。
// 创建线程数量为5的线程池。
ExecutorService executorService = wFixedThreadPool(5);
2.2 可缓存的线程池 Cached Thread Pool
这种类型的线程池初始⼤⼩为0个线程，随着往池⾥不断提交任务，如果线程池⾥⾯没有闲置线程（0个线程也表⽰没有闲置线程），则会创建新的线程，保证没有任务在等待；如果有闲置线程，则复⽤闲置状态线程执⾏任务。处于闲置状态的线程只会在线程池中缓存60秒，闲置时间达到60s的线程会被关闭并移出线程池。在处理⼤量短暂的（官⽅说法：short-lived）异步任务时可以显著得提供程序性能。
//创建⼀个可缓存的线程池
ExecutorService executorService = wCachedThreadPool();
这或许不能叫线程池了，由于它⾥⾯的线程永远只有1个，⽽且⾃始⾄终都只有1个（为什么说这句话，因为要和
Pool⼀样。两者唯⼀不同的是， wFixedThreadPool(1) 可以在运⾏时修改它⾥⾯的线程数，⽽ wSingleThreadExecutor() 永远只能有1个线程。
//创建⼀个单线程池
ExecutorService executorService = wSingleThreadExecutor();
2.4 ⼯作窃取线程池
扒开源码，会发现⼯作窃取线程池本质是 ForkJoinPool ，这类线程池充分利⽤CPU多核处理任务，适合处理消耗CPU资源多的任务。它的线程数不固定，维护的任务队列有多个，当⼀个任务队列完成时，相应的线程会从其它的任务队列中窃取任务执⾏，这也意味着任务的开始执⾏顺序并和提交顺序相同。如果有更⾼的需求，可以直接通过ForkJoinPool获取线程池。
//创建⼀个⼯作窃取线程池，使⽤CPU核数等于机器的CPU核数
ExecutorService executorService = wWorkStealingPool();
//创建⼀个⼯作窃取线程池，使⽤CPU 3 个核进⾏计算，⼯作窃取线程池不能设置线程数
ExecutorService executorService2 = wWorkStealingPool(3);
2.5 计划任务线程池
计划任务线程池可以按计划执⾏某些任务，例如：周期性的执⾏某项任务。
// 获取⼀个⼤⼩为2的计划任务线程池
ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = wScheduledThreadPool(2);
// 添加⼀个打印当前线程信息计划任务，该任务在3秒后执⾏
scheduledExecutorService.schedule(()->{ System.out.println(Thread.currentThread());},3, TimeUnit.SECONDS);
// 添加⼀个打印当前线程信息计划任务，该任务在2秒后⾸次执⾏，之后每5秒执⾏⼀次。如果任务执⾏时间超过了5秒，则下⼀次将会在前⼀次执⾏完成之后⽴即执⾏
scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(()->{ System.out.println(Thread.currentThread());},2,5, TimeUnit.SECONDS);
// 添加⼀个打印当前线程信息计划任务，该任务在2秒后⾸次执⾏，之后每次在任务执⾏之后5秒执⾏下⼀次。
scheduledExecutorService.scheduleWithFixedDelay(()->{ System.out.println(Thread.currentThread());},2,5, TimeUnit.SECONDS);
// 逐个清除 idle 状态的线程
scheduledExecutorService.shutdown();
// 阻塞，在线程池被关调之前代码不再往下⾛
scheduledExecutorService.awaitTermination(Long.MAX_VALUE, TimeUnit.SECONDS);
3 使⽤线程池执⾏任务
前⾯提到，任务类型分为有返回值和⽆返回值的类型，这⾥的调⽤也分为有返回值调⽤和⽆返回值的调⽤。
3.1 ⽆返回值任务的调⽤
如果是⽆返回值任务的调⽤，可以⽤execute或者submit⽅法，这种情况下⼆者本质上⼀样。为了于有返回值任务调⽤保持统⼀，建议采⽤submit⽅法。
/
/创建⼀个线程池
ExecutorService executorService = wFixedThreadPool(3);
//提交⼀个⽆返回值的任务（实现了Runnable接⼝）
executorService.submit(()->System.out.println("Hello"));
executorService.shutdown();
executorService.awaitTermination(Long.MAX_VALUE, TimeUnit.SECONDS);
如果有⼀个任务集合，可以⼀个个提交。
ExecutorService executorService = wFixedThreadPool(3);
List<Runnable> tasks = Arrays.asList(
()->System.out.println("Hello"),
()->System.out.println("World"));
/
/逐个提交任务
tasks.forEach(executorService::submit);
executorService.shutdown();
executorService.awaitTermination(Long.MAX_VALUE, TimeUnit.SECONDS);
3.2 有返回值任务的调⽤
有返回值的任务需要实现Callable接⼝，实现的时候在泛型位置指定返回值类型。在调⽤submit⽅法时会返回⼀个Future对象，通过Future的⽅法get()可以拿到返回值。这⾥需要注意的是，调⽤get()时代码会阻塞，直到任务完成，有返回值。
ExecutorService executorService = wFixedThreadPool(2);
Future<String> future = executorService.submit(()->"Hello");
System.out.println(future.isDone());//false
String value = ();
System.out.println(future.isDone());//true
System.out.println(value);//Hello
如果要提交⼀批任务，ExecutorService除了可以逐个提交之外，还可以调⽤invokeAll⼀次性提交，invokeAll的内部实现其实就是⽤⼀个循环逐个提交任务。invokeAll返回的值是⼀个Future List。
ExecutorService executorService = wFixedThreadPool(2);
List<Callable<String>> tasks = Arrays.asList(()->"Hello",()->"World");
List<Future<String>> futures = executorService.invokeAll(tasks);
invokeAny⽅法也很有⽤，线程池执⾏若⼲个实现了Callable的任务，然后返回最先执⾏结束的任务的值，其它未完成的任务将被正常取消掉不会有异常。如下代码不会输出“Hello”
ExecutorService executorService = wFixedThreadPool(2);
List<Callable<String>> tasks = Arrays.asList(
()->{
Thread.sleep(500L);
System.out.println("Hello");
return"Hello";
},()->{
System.out.println("World");
return"World";
});
String s = executorService.invokeAny(tasks);
System.out.println(s);//World
输出：
World
World
另外，在查看ExecutorService源码时发现它还提供了⼀个⽅法 Future submit(Runnable task, T result); ，可以通过这个⽅法提交⼀个实现了Runnable接⼝的任务，然后有返回值，⽽Runnable接⼝中的run⽅法时没有返回值的。那它的返回值是哪来的呢？其实问题在于该submit⽅法后⾯的⼀个参数，这个参数值就是返回的值。调⽤submit⽅法之后，有⼀通操作，然后直接把result参数返回了。
ExecutorService executorService = wFixedThreadPool(1);
Future<String> future = executorService.submit(()-> System.out.println("Hello"),"World");
System.out.());//输出：World
在利⽤多线程处理任务时，应该根据情况选择合适的任务类型和线程池类型。如果⽆返回值，可以采⽤实现Runnable或Callable接⼝的任务；如果有返回值，应该使⽤实现Callable接⼝的任务，返回值通过Future的get⽅法取到。选⽤线程池时，如果只⽤1个线程，⽤单线程池或者容量为1的固定容量线程池；处理⼤量short-live任务是，使⽤可缓存的线程池；若要有计划或者循环执⾏某些任务，可以采⽤计划任务线程池；如果任务需要消耗⼤量的CPU资源，应⽤⼯作窃取线程池。
以上就是本⽂的全部内容，希望对⼤家的学习有所帮助，也希望⼤家多多⽀持

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