JAVA多线程

ThreadPoolService（线程池服务类）：这是线程池最核心的一个类。它在被创建了时候就创建了几个线程对象，但是这些线程并没有启动运行，但调用了start()方法启动线程池服务时，它们才真正运行。stop()方法可以停止线程池服务，同时停止池中所有线程的运行。而runTask(Tasktask)方法是将一个新的待执行任务交与线程池来运行。
ThreadPoolService类的定义如下：

Java代码

1. import java.util.ArrayList;
2. import java.util.List;
4. public class ThreadPoolService {
5. // 线程数
6. public static final int THREAD_COUNT = 5;
8. // 线程池状态
9. private Status status = Status.NEW;
11. private TaskQueue queue = new TaskQueue();
13. public enum Status {
14. /* 新建 */NEW, /* 提供服务中 */RUNNING, /* 停止服务 */TERMINATED,
15. }
17. private List<Thread> threads = new ArrayList<Thread>();
19. public ThreadPoolService() {
20. for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++) {
21. Thread t = new TaskThread(this);
22. threads.add(t);
23. }
24. }
26. // 启动服务
27. public void start() {

[/list]
完成了上面四个类，我们就实现了一个简单的线程池。现在我们就可以使用它了，下面的代码做了一个简单的示例：

Java代码

1. public class SimpleTaskTest extends Task {
2. @Override
3. public void deal() {
4. // do something
5. }
7. public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
8. ThreadPoolService service = new ThreadPoolService();
9. service.start();
10. // 执行十次任务
11. for (int i = 0; i < 10; i++) {
12. service.runTask(new SimpleTaskTest());
13. }
14. // 睡眠1秒钟，等待所有任务执行完毕
15. Thread.sleep(1000);
16. service.stop();
17. }
18. }

public class SimpleTaskTest extends Task {

@Override

public void deal() {

// do something

}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

ThreadPoolService service = new ThreadPoolService();

service.start();

// 执行十次任务

for (int i = 0; i < 10; i++) {

service.runTask(new SimpleTaskTest());

}

// 睡眠1秒钟，等待所有任务执行完毕

Thread.sleep(1000);

service.stop();

}

}

当然，我们实现的是最简单的，这里只是为了演示线程池的实现原理。在实际应用中，根据情况的不同，可以做很多优化。比如：

• 调整任务队列的规则，给任务设置优先级，级别高的任务优先执行。
• 动态维护线程池，当待执行任务数量较多时，增加线程的数量，加快任务的执行速度；当任务较少时，回收一部分长期闲置的线程，减少对系统资源的消耗。

事实上Java5.0及以上版本已经为我们提供了线程池功能，无需再重新实现。这些类位于java.util.concurrent包中。

Executors类提供了一组创建线程池对象的方法，常用的有一下几个：

Java代码

1. public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
2. // other code
3. }
5. public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
6. // other code
7. }
9. public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
10. // other code
11. }

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {

// other code

}

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {

// other code

}

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {

// other code

}

newCachedThreadPool()方法创建一个动态的线程池，其中线程的数量会根据实际需要来创建和回收，适合于执行大量短期任务的情况；newFixedThreadPool(int nThreads)方法创建一个包含固定数量线程对象的线程池，nThreads代表要创建的线程数，如果某个线程在运行的过程中因为异常而终止了，那么一个新的线程会被创建和启动来代替它；而newSingleThreadExecutor()方法则只在线程池中创建一个线程，来执行所有的任务。

这三个方法都返回了一个ExecutorService类型的对象。实际上，ExecutorService是一个接口，它的submit()方法负责接收任务并交与线程池中的线程去运行。submit()方法能够接受Callable和Runnable两种类型的对象。它们的用法和区别如下：

1. Runnable接口：继承Runnable接口的类要实现它的run()方法，并将执行任务的代码放入其中，run()方法没有返回值。适合于只做某种操作，不关心运行结果的情况。
2. Callable接口：继承Callable接口的类要实现它的call()方法，并将执行任务的代码放入其中，call()将任务的执行结果作为返回值。适合于执行某种操作后，需要知道执行结果的情况。

无论是接收Runnable型参数，还是接收Callable型参数的submit()方法，都会返回一个Future（也是一个接口）类型的对象。该对象中包含了任务的执行情况以及结果。调用Future的boolean isDone()方法可以获知任务是否执行完毕；调用Object get()方法可以获得任务执行后的返回结果，如果此时任务还没有执行完，get()方法会保持等待，直到相应的任务执行完毕后，才会将结果返回。

我们用下面的一个例子来演示Java5.0中线程池的使用：

Java代码

1. import java.util.concurrent.*;
3. public class ExecutorTest {
4. public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
5. ExecutionException {
6. ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
7. Future fr = es.submit(new RunnableTest());// 提交任务
9. Future fc = es.submit(new CallableTest());// 提交任务
10. // 取得返回值并输出
11. System.out.println((String) fc.get());
13. // 检查任务是否执行完毕
14. if (fr.isDone()) {
15. System.out.println("执行完毕-RunnableTest.run()");
16. } else {
17. System.out.println("未执行完-RunnableTest.run()");
18. }
20. // 检查任务是否执行完毕
21. if (fc.isDone()) {
22. System.out.println("执行完毕-CallableTest.run()");
23. } else {
24. System.out.println("未执行完-CallableTest.run()");
25. }
27. // 停止线程池服务
28. es.shutdown();
29. }
30. }
32. class RunnableTest implements Runnable {
33. public void run() {
34. System.out.println("已经执行-RunnableTest.run()");
35. }
36. }
38. class CallableTest implements Callable {
39. public Object call() {
40. System.out.println("已经执行-CallableTest.call()");
41. return "返回值-CallableTest.call()";
42. }
43. }

import java.util.concurrent.*;

public class ExecutorTest {

public static void main(String[] args) throws InterruptedException,

ExecutionException {

ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();

Future fr = es.submit(new RunnableTest());// 提交任务

Future fc = es.submit(new CallableTest());// 提交任务

// 取得返回值并输出

System.out.println((String) fc.get());

// 检查任务是否执行完毕

if (fr.isDone()) {

System.out.println("执行完毕-RunnableTest.run()");

} else {

System.out.println("未执行完-RunnableTest.run()");

}

// 检查任务是否执行完毕

if (fc.isDone()) {

System.out.println("执行完毕-CallableTest.run()");

} else {

System.out.println("未执行完-CallableTest.run()");

}

// 停止线程池服务

es.shutdown();

}

}

class RunnableTest implements Runnable {

public void run() {

System.out.println("已经执行-RunnableTest.run()");

}

}

class CallableTest implements Callable {

public Object call() {

System.out.println("已经执行-CallableTest.call()");

return "返回值-CallableTest.call()";

}

}

运行结果：

1. 已经执行-RunnableTest.run()
2. 已经执行-CallableTest.call()
3. 返回值-CallableTest.call()
4. 执行完毕-RunnableTest.run()
5. 执行完毕-CallableTest.run()

使用完线程池之后，需要调用它的shutdown()方法停止服务，否则其中的所有线程都会保持运行，程序不会退出。

（转载http://zangweiren.javaeye.com ）