Android自定義線程池的編程實戰
1、Executor 簡介
在Java 5之后，并發編程引入了一堆新的啟動、調度和管理線程的API。Executor框架便是Java 5中引入的，其內部使用了線程池機制，它在java.util.cocurrent 包下，通過該框架來控制線程的啟動、執行和關閉，可以簡化并發編程的操作。因此，在Java 5之后，通過Executor來啟動線程比使用Thread的start方法更好，除了更易管理，效率更好(用線程池實現，節約開銷)外，還有關鍵的一點：有助于避免this逃逸問題——如果我們在構造器中啟動一個線程，因為另一個任務可能會在構造器結束之前開始執行，此時可能會訪問到初始化了一半的對象用Executor在構造器中。
Executor框架包括：線程池，Executor，Executors，ExecutorService，CompletionService，Future，Callable等。
在java代碼中 Executor是一個接口，只有一個方法。
- public interface Executor {
- /**
- * Executes the given command at some time in the future. The command
- * may execute in a new thread, in a pooled thread, or in the calling
- * thread, at the discretion of the {@code Executor} implementation.
- *
- * @param command the runnable task
- * @throws RejectedExecutionException if this task cannot be
- * accepted for execution
- * @throws NullPointerException if command is null
- */
- void execute(Runnable command);
- }
2、ExecutorService
ExecutorService 是一個接口，繼承 Executor ，除了有execute( Runnable command) 方法外，還拓展其他的方法：
- public interface ExecutorService extends Executor {
- }
- void shutdown();
- List<Runnable> shutdownNow();
- boolean isShutdown();
- boolean isTerminated();
- boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
- <T> Future<T> submit(Callable<T> task); //提交一個任務
- <T> Future<T> submit(Runnable task, T result); //提交一個任務
- Future<?> submit(Runnable task); //提交一個任務
- <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException;
- <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
- <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException, ExecutionException;
- <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
2.1 execute(Runnable)
接收一個 java.lang.Runnable 對象作為參數，并且以異步的方式執行它。如下是一個使用 ExecutorService 執行 Runnable 的例子
- package com.app;
- import java.util.concurrent.ExecutorService;
- import java.util.concurrent.Executors;
- public class ExecutorTest {
- public static void main(String[] args) {
- //創建一個線程數固定大小為10的線程池
- ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool( 10 ) ;
- //執行一個任務 該任務是 new Runnable() 對象
- executorService.execute( new Runnable() {
- @Override
- public void run() {
- Log.d( Thread.currentThread().getName() );
- }
- });
- //關閉線程池
- executorService.shutdown();
- }
- }
結果：
- pool-1-thread-1
使用這種方式沒有辦法獲取執行 Runnable 之后的結果，如果你希望獲取運行之后的返回值，就必須使用 接收 Callable 參數的 execute() 方法，后者將會在下文中提到。
2.2、submit(Runnable)
方法 submit(Runnable) 同樣接收一個 Runnable 的實現作為參數，但是會返回一個 Future 對象。這個 Future 對象可以用于判斷 Runnable 是否結束執行。如下是一個 ExecutorService 的 submit() 方法的例子：
- package com.app;
- import java.util.concurrent.ExecutorService;
- import java.util.concurrent.Executors;
- import java.util.concurrent.Future;
- public class ExecutorTest {
- public static void main(String[] args) {
- //創建一個線程數固定大小為10的線程池
- ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool( 10 ) ;
- //執行一個任務 該任務是 new Runnable() 對象
- Future future = executorService.submit( new Runnable() {
- @Override
- public void run() {
- Log.d( Thread.currentThread().getName() );
- }
- });
- try {
- //如果任務結束執行則返回 null
- Log.d( ""+ future.get() );
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- //關閉線程池
- executorService.shutdown();
- }
- }
結果：
- pool-1-thread-1
- null
2.3 submit(Callable)
方法 submit(Callable) 和方法 submit(Runnable) 比較類似，但是區別則在于它們接收不同的參數類型。Callable 的實例與 Runnable 的實例很類似，但是 Callable 的 call() 方法可以返回壹個結果。方法 Runnable.run() 則不能返回結果。
Callable 的返回值可以從方法 submit(Callable) 返回的 Future 對象中獲取。如下是一個 ExecutorService Callable 的例子：
- package com.app;
- import java.util.concurrent.Callable;
- import java.util.concurrent.ExecutorService;
- import java.util.concurrent.Executors;
- import java.util.concurrent.Future;
- public class ExecutorTest {
- public static void main(String[] args) {
- //創建一個線程數固定大小為10的線程池
- ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool( 10 ) ;
- //執行一個任務 該任務是 new Callable() 對象
- Future future = executorService.submit( new Callable<String>() {
- @Override
- public String call() throws Exception {
- return "執行完了" ;
- }
- }) ;
- try {
- //如果任務結束執行則返回
- Log.d( "結果是： "+ future.get() );
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- //關閉線程池
- executorService.shutdown();
- }
- }
結果：
結果是： 執行完了
2.4、inVokeAny()
方法 invokeAny() 接收一個包含 Callable 對象的集合作為參數。調用該方法不會返回 Future 對象，而是返回集合中某一個 Callable 對象的結果，而且無法保證調用之后返回的結果是哪一個 Callable，只知道它是這些 Callable 中一個執行結束的 Callable 對象。如果一個任務運行完畢或者拋出異常，方法會取消其它的 Callable 的執行。
- package com.app;
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.List;
- import java.util.concurrent.Callable;
- import java.util.concurrent.ExecutionException;
- import java.util.concurrent.ExecutorService;
- import java.util.concurrent.Executors;
- public class ExecutorTest {
- public static void main(String[] args) {
- //創建一個線程數固定大小為10的線程池
- ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool( 10 ) ;
- List<Callable<String>> list = new ArrayList<>() ;
- //創建***個 Callable
- Callable<String> callable1 = new Callable<String>() {
- @Override
- public String call() throws Exception {
- Log.d( "callable 1 線程是： "+ Thread.currentThread().getName() );
- return "執行完了 callable 1" ;
- }
- };
- //創建第二個 Callable
- Callable<String> callable2 = new Callable<String>() {
- @Override
- public String call() throws Exception {
- Log.d( "callable 2 線程是： "+ Thread.currentThread().getName() );
- return "執行完了 callable 2" ;
- }
- };
- list.add( callable1 ) ;
- list.add( callable2 ) ;
- try {
- String result = executorService.invokeAny( list ) ;
- Log.d( "結果是： "+ result );
- } catch (InterruptedException e1) {
- e1.printStackTrace();
- } catch (ExecutionException e1) {
- e1.printStackTrace();
- }
- //關閉線程池
- executorService.shutdown();
- }
- }
結果：
callable 1 線程是： pool-1-thread-1
callable 2 線程是： pool-1-thread-2
結果是： 執行完了 callable 2
總結：
1、可以看到 Callable 里面的call方法，都是在子線程中運行的，
2、 executorService.invokeAny( list ) ;返回值是任意一個 Callable 的返回值 。具體是哪一個，每個都有可能。
2.5、invokeAll()
方法 invokeAll() 會調用存在于參數集合中的所有 Callable 對象，并且返回一個包含 Future 對象的集合，你可以通過這個返回的集合來管理每個 Callable 的執行結果。需要注意的是，任務有可能因為異常而導致運行結束，所以它可能并不是真的成功運行了。但是我們沒有辦法通過 Future 對象來了解到這個差異。
- package com.app;
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.List;
- import java.util.concurrent.Callable;
- import java.util.concurrent.ExecutorService;
- import java.util.concurrent.Executors;
- import java.util.concurrent.Future;
- public class ExecutorTest {
- public static void main(String[] args) {
- //創建一個線程數固定大小為10的線程池
- ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool( 10 ) ;
- List<Callable<String>> list = new ArrayList<>() ;
- //創建***個 Callable
- Callable<String> callable1 = new Callable<String>() {
- @Override
- public String call() throws Exception {
- Log.d( "callable 1 線程是： "+ Thread.currentThread().getName() );
- return "執行完了 callable 1" ;
- }
- };
- //創建第二個 Callable
- Callable<String> callable2 = new Callable<String>() {
- @Override
- public String call() throws Exception {
- Log.d( "callable 2 線程是： "+ Thread.currentThread().getName() );
- return "執行完了 callable 2" ;
- }
- };
- list.add( callable1 ) ;
- list.add( callable2 ) ;
- List<Future<String>> result;
- try {
- result = executorService.invokeAll( list );
- for (Future<String> future : result) {
- Log.d( "結果是： "+ future.get() );
- }
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- //關閉線程池
- executorService.shutdown();
- }
- }
結果
callable 1 線程是： pool-1-thread-1
callable 2 線程是： pool-1-thread-2
結果是： 執行完了 callable 1
結果是： 執行完了 callable 2
注意：1：Callable 的call方法都是執行在子線程中的
2： executorService.invokeAll( list ) 是返回值。 但是必須是所有的 Callable對象執行完了，才會返回，返回值是一個list, 順序和 List<Callable>一樣 。在執行的過程中，如果任何一個Callable發生異常，程序會崩潰，沒有返回值。
2.6 如何關閉 ExecuteService 服務 ?
當使用 ExecutorService 完畢之后，我們應該關閉它，這樣才能保證線程不會繼續保持運行狀態。 舉例來說，如果你的程序通過 main() 方法啟動，并且主線程退出了你的程序，如果你還有一個活動的 ExecutorService 存在于你的程序中，那么程序將會繼續保持運行狀態。存在于 ExecutorService 中的活動線程會阻Java虛擬機關閉。
為了關閉在 ExecutorService 中的線程，你需要調用 shutdown() 方法。ExecutorService 并不會馬上關閉，而是不再接收新的任務，一旦所有的線程結束執行當前任務，ExecutorServie 才會真的關閉。所有在調用 shutdown() 方法之前提交到 ExecutorService 的任務都會執行。
如果你希望立即關閉 ExecutorService，你可以調用 shutdownNow() 方法。這個方法會嘗試馬上關閉所有正在執行的任務，并且跳過所有已經提交但是還沒有運行的任務。但是對于正在執行的任務，是否能夠成功關閉它是無法保證 的，有可能他們真的被關閉掉了，也有可能它會一直執行到任務結束。這是一個***的嘗試。
