Java 高级应用-多线程-(三)实现 Callable 接口与使用线程池创建线程

实现 Callable 接口
• 与使用 Runnable 相比, Callable 功能更强大些
– 相比 run()方法,可以有返回值
– 方法可以抛出异常
支持泛型的返回值(需要借助 FutureTask 类,获取返回结果)

• Future 接口(了解)
– 可以对具体 Runnable、Callable 任务的执行结果进行取消、查询是否完
成、获取结果等。
– FutureTask 是 Futrue 接口的唯一的实现类
– FutureTask 同时实现了 Runnable, Future 接口。它既可以作为 Runnable 被线程执行,又可以作为 Future 得到 Callable 的返回值
• 缺点:在获取分线程执行结果的时候,当前线程(或是主线程)受阻塞,效率较低。
代码举例:

/*
* 创建多线程的方式三:实现 Callable (jdk5.0 新增的)
*/
//1.创建一个实现 Callable 的实现类
class NumThread implements Callable {
    
    
 //2.实现 call 方法,将此线程需要执行的操作声明在 call()中
 @Override
 public Object call() throws Exception {
    
    
 int sum = 0;
 for (int i = 1; i <= 100; i++) {
    
    
 if (i % 2 == 0) {
    
    
 System.out.println(i);
 sum += i;
 }
 }
 return sum;
 }
}
public class CallableTest {
    
    
 public static void main(String[] args) {
    
    
 //3.创建 Callable 接口实现类的对象
 NumThread numThread = new NumThread();
 //4.将此 Callable 接口实现类的对象作为传递到 FutureTask 构造器中,创建 FutureTask 的对象
 FutureTask futureTask = new FutureTask(numThread);
 //5.将 FutureTask 的对象作为参数传递到 Thread 类的构造器中,创建 Thread 对象,并调用 start()
 new Thread(futureTask).start();
// 接收返回值
 try {
    
    
 //6.获取 Callable 中 call 方法的返回值
 //get()返回值即为 FutureTask 构造器参数 Callable 实现类重写的 call()的返回值。
 Object sum = futureTask.get();
 System.out.println("总和为:" + sum);
 } catch (InterruptedException e) {
    
    
 e.printStackTrace();
 } catch (ExecutionException e) {
    
    
 e.printStackTrace();
 }
 }
}

使用线程池
现有问题:
如果并发的线程数量很多,并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了,这样频繁创建线程就会大大降低系统的效率,因为频繁创建线程和销毁线程需要时间。

那么有没有一种办法使得线程可以复用,即执行完一个任务,并不被销毁,而是可以继续执行其他的任务?

思路:提前创建好多个线程,放入线程池中,使用时直接获取,使用完放回池中。可以避免频繁创建销毁、实现重复利用。类似生活中的公共交通工具。

在这里插入图片描述

好处:
• 提高响应速度(减少了创建新线程的时间)
• 降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需要每次都创建)
• 便于线程管理
– corePoolSize:核心池的大小
– maximumPoolSize:最大线程数
– keepAliveTime:线程没有任务时最多保持多长时间后会终止
– …
线程池相关 API
• JDK5.0 之前,我们必须手动自定义线程池。从 JDK5.0 开始,Java 内置线程池相关的
API。在 java.util.concurrent 包下提供了线程池相关 API:ExecutorService 和
Executors。
• ExecutorService:真正的线程池接口。常见子类 ThreadPoolExecutor
– void execute(Runnable command) :执行任务/命令,没有返回值,
一般用来执行 Runnable
– Future submit(Callable task):执行任务,有返回
值,一般又来执行 Callable
– void shutdown() :关闭连接池
• Executors:一个线程池的工厂类,通过此类的静态工厂方法可以创建多种类型的线
程池对象。
– Executors.newCachedThreadPool():创建一个可根据需要创建新线
程的线程池
– Executors.newFixedThreadPool(int nThreads); 创建一个可重用
固定线程数的线程池
– Executors.newSingleThreadExecutor() :创建一个只有一个线程的
线程池
– Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize):创建
一个线程池,它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。
代码举例:

class NumberThread implements Runnable{
    
    
 @Override
 public void run() {
    
    
 for(int i = 0;i <= 100;i++){
    
    
 if(i % 2 == 0){
    
    
 System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
": " + i);
 }
 }
 }
}
class NumberThread1 implements Runnable{
    
    
 @Override
 public void run() {
    
    
 for(int i = 0;i <= 100;i++){
    
    
 if(i % 2 != 0){
    
    
 System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
": " + i);
 }
 }
 }
}
class NumberThread2 implements Callable {
    
    
 @Override
 public Object call() throws Exception {
    
    
 int evenSum = 0;//记录偶数的和
 for(int i = 0;i <= 100;i++){
    
    
 if(i % 2 == 0){
    
    
 evenSum += i;
 }
 }
 return evenSum;
 }
}
public class ThreadPoolTest {
    
    
 public static void main(String[] args) {
    
    
 //1. 提供指定线程数量的线程池
 ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
 ThreadPoolExecutor service1 = (ThreadPoolExecutor) service;
// //设置线程池的属性
// System.out.println(service.getClass());//ThreadPoolExecutor
 service1.setMaximumPoolSize(50); //设置线程池中线程数的上限
 //2.执行指定的线程的操作。需要提供实现 Runnable 接口或 Callable 接口实现类的对象
 service.execute(new NumberThread());//适合适用于 Runnable
 service.execute(new NumberThread1());//适合适用于 Runnable
 try {
    
    
 Future future = service.submit(new NumberThread2());//适合使用于 Callable
 System.out.println("总和为:" + future.get());
 } catch (Exception e) {
    
    
 e.printStackTrace();
 }
 //3.关闭连接池
 service.shutdown();
 }
}

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