ExecutorService-优快云博客

本文围绕Java的ExecutorService接口展开，介绍其超级接口、子接口和实现类。阐述了它管理终止及生成Future的方法，如shutdown()和shutdownNow()，还提及submit、invokeAny和invokeAll等方法的功能、参数及异常情况，同时给出了使用示例。

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ExecutorService java.util.concurrent 接口ExecutorService 所有超级接口： Executor 所有已知子接口： ScheduledExecutorService 所有已知实现类： AbstractExecutorService,ScheduledThreadPoolExecutor,ThreadPoolExecutor ExecutorService提供了管理终止的方法，以及可为跟踪一个或多个异步任务执行状况而生成Future的方法。 可以关闭ExecutorService，这将导致其拒绝新任务。提供两个方法来关闭ExecutorService。 shutdown()方法在终止前允许执行以前提交的任务，而shutdownNow()方法阻止等待任务的启动并试图停止当前正在执行的任务。在终止后，执行程序没有任务在执行，也没有任务在等待执行，并且无法提交新任务。应该关闭未使用的ExecutorService以允许回收其资源。 通过创建并返回一个可用于取消执行和/或等待完成的Future，方法submit扩展了基本方法Executor.execute(java.lang.Runnable)。 方法invokeAny和invokeAll是批量执行的最常用形式，它们执行任务collection，然后等待至少一个， 或全部任务完成（可使用ExecutorCompletionService类来编写这些方法的自定义变体）。 Executors类为创建ExecutorService提供了便捷的工厂方法。 注意1:它只有一个直接实现类ThreadPoolExecutor和间接实现类ScheduledThreadPoolExecutor。 关于ThreadPoolExecutor的更多内容请参考《<a title="阅读全文" target="_blank" href="http://hubingforever.blog.163.com/blog/static/1710405792010964339151/" style="color:rgb(207,121,28); line-height:25px; text-decoration:none">ThreadPoolExecutor</a>》 关于ScheduledThreadPoolExecutor的更多内容请参考《<a title="阅读全文" target="_blank" href="http://hubingforever.blog.163.com/blog/static/17104057920109643632988/" style="color:rgb(207,121,28); line-height:25px; text-decoration:none">ScheduledThreadPoolExecutor</a>》 用法示例 下面给出了一个网络服务的简单结构，这里线程池中的线程作为传入的请求。它使用了预先配置的Executors.newFixedThreadPool(int)工厂方法： <pre class="prettyprint" style="line-height:inherit; padding-top:10px; padding-right:10px; padding-bottom:10px; padding-left:10px; border-top-width:1px; border-right-width:1px; border-bottom-width:1px; border-left-width:1px; border-top-style:solid; border-right-style:solid; border-bottom-style:solid; border-left-style:solid; border-top-color:rgb(204,204,204); border-right-color:rgb(204,204,204); border-bottom-color:rgb(204,204,204); border-left-color:rgb(204,204,204); color:rgb(0,112,0); font-family:monospace; background-color:rgb(250,250,250); margin-top:0px; margin-bottom:1em; margin-left:1em; overflow-x:auto; overflow-y:auto">class NetworkService implements Runnable { private final ServerSocket serverSocket; private final ExecutorService pool; public NetworkService(int port, int poolSize) throws IOException { serverSocket = new ServerSocket(port); pool = Executors.newFixedThreadPool(poolSize); } public void run() { // run the service try { for (;;) { pool.execute(new Handler(serverSocket.accept())); } } catch (IOException ex) { pool.shutdown(); } } } class Handler implements Runnable { private final Socket socket; Handler(Socket socket) { this.socket = socket; } public void run() { // read and service request on socket } } </pre> 下列方法分两个阶段关闭ExecutorService。第一阶段调用shutdown拒绝传入任务，然后等60秒后，任务还没执行完成，就调用shutdownNow（如有必要）取消所有遗留的任务： <div style="line-height:25px"> <pre class="prettyprint" style="line-height:inherit; padding-top:10px; padding-right:10px; padding-bottom:10px; padding-left:10px; border-top-width:1px; border-right-width:1px; border-bottom-width:1px; border-left-width:1px; border-top-style:solid; border-right-style:solid; border-bottom-style:solid; border-left-style:solid; border-top-color:rgb(204,204,204); border-right-color:rgb(204,204,204); border-bottom-color:rgb(204,204,204); border-left-color:rgb(204,204,204); color:rgb(0,112,0); font-family:monospace; background-color:rgb(250,250,250); margin-top:0px; margin-bottom:1em; margin-left:1em; overflow-x:auto; overflow-y:auto">void shutdownAndAwaitTermination(ExecutorService pool) { pool.shutdown(); // Disable new tasks from being submitted try { // Wait a while for existing tasks to terminate if (!pool.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) { pool.shutdownNow(); // Cancel currently executing tasks // Wait a while for tasks to respond to being cancelled if (!pool.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) System.err.println("Pool did not terminate"); } } catch (InterruptedException ie) { // (Re-)Cancel if current thread also interrupted pool.shutdownNow(); // Preserve interrupt status Thread.currentThread().interrupt(); } } </pre> 内存一致性效果：线程中向ExecutorService提交Runnable或Callable任务之前的操作happen-before由该任务所提取的所有操作， 后者依次happen-before通过Future.get()获取的结果。 主要函数： voidshutdown() 启动一个关闭命令，不再接受新任务，当所有已提交任务执行完后，就关闭。如果已经关闭，则调用没有其他作用。 抛出： SecurityException-如果安全管理器存在并且关闭，此ExecutorService可能操作某些不允许调用者修改的线程（因为它没有保持RuntimePermission("modifyThread")），或者安全管理器的checkAccess方法拒绝访问。 List<Runnable>shutdownNow() 试图停止所有正在执行的活动任务，暂停处理正在等待的任务，并返回等待执行的任务列表。 无法保证能够停止正在处理的活动执行任务，但是会尽力尝试。例如，通过Thread.interrupt()来取消典型的实现，所以任何任务无法响应中断都可能永远无法终止。 返回： 从未开始执行的任务的列表 抛出： SecurityException-如果安全管理器存在并且关闭， 此ExecutorService可能操作某些不允许调用者修改的线程（因为它没有保持RuntimePermission("modifyThread")）， 或者安全管理器的checkAccess方法拒绝访问。 注意1:它会返回等待执行的任务列表。 注意2:法保证能够停止正在处理的活动执行任务，但是会尽力尝试。例如，通过Thread.interrupt()来取消， 所以任何任务无法响应中断都可能永远无法终止。 booleanisShutdown() 如果此执行程序已关闭，则返回true。 返回： 如果此执行程序已关闭，则返回true booleanisTerminated() 如果关闭后所有任务都已完成，则返回true。注意，除非首先调用shutdown或shutdownNow，否则isTerminated永不为true。 返回： 如果关闭后所有任务都已完成，则返回true booleanawaitTermination(longtimeout,TimeUnitunit)throwsInterruptedException 等待（阻塞）直到关闭或最长等待时间或发生中断 参数： timeout-最长等待时间 unit-timeout参数的时间单位 返回： 如果此执行程序终止，则返回true；如果终止前超时期满，则返回false 抛出： InterruptedException-如果等待时发生中断 注意1:如果此执行程序终止（关闭），则返回true；如果终止前超时期满，则返回false <T>Future<T>submit(Callable<T>task) 提交一个返回值的任务用于执行，返回一个表示任务的未决结果的Future。该Future的get方法在成功完成时将会返回该任务的结果。 如果想立即阻塞任务的等待，则可以使用result=exec.submit(aCallable).get();形式的构造。 注：Executors类包括了一组方法，可以转换某些其他常见的类似于闭包的对象， 例如，将PrivilegedAction转换为Callable形式，这样就可以提交它们了。 参数： task-要提交的任务 返回： 表示任务等待完成的Future 抛出： RejectedExecutionException-如果任务无法安排执行 NullPointerException-如果该任务为null 注意：关于submit的使用和Callable可以参阅《<a title="阅读全文" target="_blank" href="http://hubingforever.blog.163.com/blog/static/171040579201083043930871/" style="color:rgb(207,121,28); line-height:25px; text-decoration:none">使用Callable返回结果</a>》 </div> <div style="line-height:25px"><T>Future<T>submit(Runnabletask,Tresult) 提交一个Runnable任务用于执行，并返回一个表示该任务的Future。该Future的get方法在成功完成时将会返回给定的结果。 参数： task-要提交的任务 result-返回的结果 返回： 表示任务等待完成的Future 抛出： RejectedExecutionException-如果任务无法安排执行 NullPointerException-如果该任务为null 注意：关于submit的使用可以参阅《Callable》 Future<?>submit(Runnabletask) 提交一个Runnable任务用于执行，并返回一个表示该任务的Future。该Future的get方法在成功完成时将会返回null。 参数： task-要提交的任务 返回： 表示任务等待完成的Future 抛出： RejectedExecutionException-如果任务无法安排执行 NullPointerException-如果该任务为null 注意：关于submit的使用可以参阅《<a title="阅读全文" target="_blank" href="http://hubingforever.blog.163.com/blog/static/171040579201083043930871/" style="color:rgb(207,121,28); line-height:25px; text-decoration:none">使用Callable返回结果</a>》 <T>List<Future<T>>invokeAll(Collection<?extendsCallable<T>>tasks)throwsInterruptedException 执行给定的任务，当所有任务完成时，返回保持任务状态和结果的Future列表。返回列表的所有元素的Future.isDone()为true。 注意，可以正常地或通过抛出异常来终止已完成任务。如果正在进行此操作时修改了给定的collection，则此方法的结果是不确定的。 参数： tasks-任务collection 返回： 表示任务的Future列表，列表顺序与给定任务列表的迭代器所生成的顺序相同，每个任务都已完成。 抛出： InterruptedException-如果等待时发生中断，在这种情况下取消尚未完成的任务。 NullPointerException-如果任务或其任意元素为null RejectedExecutionException-如果所有任务都无法安排执行 注意1：该方法会一直阻塞直到所有任务完成。 <T>List<Future<T>>invokeAll(Collection<?extendsCallable<T>>tasks, longtimeout, TimeUnitunit) throwsInterruptedException 执行给定的任务，当所有任务完成或超时期满时（无论哪个首先发生），返回保持任务状态和结果的Future列表。返回列表的所有元素的Future.isDone()为true。一旦返回后，即取消尚未完成的任务。注意，可以正常地或通过抛出异常来终止已完成任务。如果此操作正在进行时修改了给定的collection，则此方法的结果是不确定的。 参数： tasks-任务collection timeout-最长等待时间 unit-timeout参数的时间单位 返回： 表示任务的Future列表，列表顺序与给定任务列表的迭代器所生成的顺序相同。 如果操作未超时，则已完成所有任务。如果确实超时了，则某些任务尚未完成。 抛出： InterruptedException-如果等待时发生中断，在这种情况下取消尚未完成的任务 NullPointerException-如果任务或其任意元素或unit为null RejectedExecutionException-如果所有任务都无法安排执行 注意1：该方法会一直阻塞直到所有任务完成或超时。 注意2:如果确实超时了，则某些任务尚未完成。【那么这些尚未完成的任务应该被系统取消】。 <T>TinvokeAny(Collection<?extendsCallable<T>>tasks) throwsInterruptedException, ExecutionException 执行给定的任务，如果某个任务已成功完成（也就是未抛出异常），则返回其结果。一旦正常或异常返回后，则取消尚未完成的任务。 如果此操作正在进行时修改了给定的collection，则此方法的结果是不确定的。 参数： tasks-任务collection 返回： 某个任务返回的结果 抛出： InterruptedException-如果等待时发生中断 NullPointerException-如果任务或其任意元素为null IllegalArgumentException-如果任务为空 ExecutionException-如果没有任务成功完成 RejectedExecutionException-如果任务无法安排执行 注意1：该方法会一直阻塞直到有一个任务完成。 注意2：一旦正常或异常返回后，则取消尚未完成的任务 <T>TinvokeAny(Collection<?extendsCallable<T>>tasks, longtimeout, TimeUnitunit) throwsInterruptedException, ExecutionException, TimeoutException 执行给定的任务，如果在给定的超时期满前某个任务已成功完成（也就是未抛出异常），则返回其结果。一旦正常或异常返回后，则取消尚未完成的任务。如果此操作正在进行时修改了给定的collection，则此方法的结果是不确定的。 参数： tasks-任务collection timeout-最长等待时间 unit-timeout参数的时间单位 返回： 某个任务返回的结果 抛出： InterruptedException-如果等待时发生中断 NullPointerException-如果任务或其任意元素或unit为null TimeoutException-如果在所有任务成功完成之前给定的超时期满 ExecutionException-如果没有任务成功完成 RejectedExecutionException-如果任务无法安排执行 注意1：该方法会一直阻塞直到有一个任务完成。 注意2:一旦正常或异常返回后，则取消尚未完成的任务 </div>