线程执行者（二）创建一个线程执行者

声明：本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第四章，作者： Javier Fernández González     译者：许巧辉     校对：方腾飞

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。

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。

private Date initDate;
private String name;

3.实现Task构造器，初始化这两个属性。

public Task(String name){
initDate=new Date();
this.name=name;
}

4.实现run()方法。

@Override
public void run() {

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。

System.out.printf("%s: Task %s: Created on: %s/n",Thread.currentThread().getName(),name,initDate);
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。

try {
Long duration=(long)(Math.random()*10);
System.out.printf("%s: Task %s: Doing a task during %dseconds/n",Thread.currentThread().getName(),name,duration);
TimeUnit.SECONDS.sleep(duration);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

7.最后，将任务完成时间写入控制台。

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。

public class Server {

9.声明一个类型为ThreadPoolExecutor，名为executor的属性。

private ThreadPoolExecutor executor;

10.实现Server构造器，使用Executors类初始化ThreadPoolExecutor对象。

public Server(){
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。

public void executeTask(Task task){
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。

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。

System.out.printf("Server: Pool Size: %d/n",executor.getPoolSize());
System.out.printf("Server: Active Count: %d/n",executor.getActiveCount());
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。

public void endServer() {
executor.shutdown();
}

15.最后，实现这个示例的主类，创建Main类，并实现main()方法。

public class Main {
public static void main(String[] args) {
Server server=new Server();
for (int i=0; i<100; i++){
Task task=new Task("Task "+i);
server.executeTask(task);
}
server.endServer();
}
}

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