Android自定义线程池的编程实战
1、Executor 简介
在Java 5之后，并发编程引入了一堆新的启动、调度和管理线程的API。Executor框架便是Java 5中引入的，其内部使用了线程池机制，它在java.util.cocurrent 包下，通过该框架来控制线程的启动、执行和关闭，可以简化并发编程的操作。因此，在Java 5之后，通过Executor来启动线程比使用Thread的start方法更好，除了更易管理，效率更好(用线程池实现，节约开销)外，还有关键的一点：有助于避免this逃逸问题——如果我们在构造器中启动一个线程，因为另一个任务可能会在构造器结束之前开始执行，此时可能会访问到初始化了一半的对象用Executor在构造器中。
Executor框架包括：线程池，Executor，Executors，ExecutorService，CompletionService，Future，Callable等。
在java代码中 Executor是一个接口，只有一个方法。
- 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 是一个接口，继承 Executor ，除了有execute( Runnable command) 方法外，还拓展其他的方法：
- 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); //提交一个任务
- <T> Future<T> submit(Runnable task, T result); //提交一个任务
- Future<?> submit(Runnable task); //提交一个任务
- <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)
接收一个 java.lang.Runnable 对象作为参数，并且以异步的方式执行它。如下是一个使用 ExecutorService 执行 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) {
- //创建一个线程数固定大小为10的线程池
- ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool( 10 ) ;
- //执行一个任务 该任务是 new Runnable() 对象
- executorService.execute( new Runnable() {
- @Override
- public void run() {
- Log.d( Thread.currentThread().getName() );
- }
- });
- //关闭线程池
- executorService.shutdown();
- }
- }
结果：
- pool-1-thread-1
使用这种方式没有办法获取执行 Runnable 之后的结果，如果你希望获取运行之后的返回值，就必须使用 接收 Callable 参数的 execute() 方法，后者将会在下文中提到。
2.2、submit(Runnable)
方法 submit(Runnable) 同样接收一个 Runnable 的实现作为参数，但是会返回一个 Future 对象。这个 Future 对象可以用于判断 Runnable 是否结束执行。如下是一个 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) {
- //创建一个线程数固定大小为10的线程池
- ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool( 10 ) ;
- //执行一个任务 该任务是 new Runnable() 对象
- Future future = executorService.submit( new Runnable() {
- @Override
- public void run() {
- Log.d( Thread.currentThread().getName() );
- }
- });
- try {
- //如果任务结束执行则返回 null
- Log.d( ""+ future.get() );
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- //关闭线程池
- executorService.shutdown();
- }
- }
结果：
- pool-1-thread-1
- null
2.3 submit(Callable)
方法 submit(Callable) 和方法 submit(Runnable) 比较类似，但是区别则在于它们接收不同的参数类型。Callable 的实例与 Runnable 的实例很类似，但是 Callable 的 call() 方法可以返回壹個结果。方法 Runnable.run() 则不能返回结果。
Callable 的返回值可以从方法 submit(Callable) 返回的 Future 对象中获取。如下是一个 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) {
- //创建一个线程数固定大小为10的线程池
- ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool( 10 ) ;
- //执行一个任务 该任务是 new Callable() 对象
- Future future = executorService.submit( new Callable<String>() {
- @Override
- public String call() throws Exception {
- return "执行完了" ;
- }
- }) ;
- try {
- //如果任务结束执行则返回
- Log.d( "结果是： "+ future.get() );
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- //关闭线程池
- executorService.shutdown();
- }
- }
结果：
结果是： 执行完了
2.4、inVokeAny()
方法 invokeAny() 接收一个包含 Callable 对象的集合作为参数。调用该方法不会返回 Future 对象，而是返回集合中某一个 Callable 对象的结果，而且无法保证调用之后返回的结果是哪一个 Callable，只知道它是这些 Callable 中一个执行结束的 Callable 对象。如果一个任务运行完毕或者抛出异常，方法会取消其它的 Callable 的执行。
- 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) {
- //创建一个线程数固定大小为10的线程池
- ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool( 10 ) ;
- List<Callable<String>> list = new ArrayList<>() ;
- //创建第一个 Callable
- Callable<String> callable1 = new Callable<String>() {
- @Override
- public String call() throws Exception {
- Log.d( "callable 1 线程是： "+ Thread.currentThread().getName() );
- return "执行完了 callable 1" ;
- }
- };
- //创建第二个 Callable
- Callable<String> callable2 = new Callable<String>() {
- @Override
- public String call() throws Exception {
- Log.d( "callable 2 线程是： "+ Thread.currentThread().getName() );
- return "执行完了 callable 2" ;
- }
- };
- list.add( callable1 ) ;
- list.add( callable2 ) ;
- try {
- String result = executorService.invokeAny( list ) ;
- Log.d( "结果是： "+ result );
- } catch (InterruptedException e1) {
- e1.printStackTrace();
- } catch (ExecutionException e1) {
- e1.printStackTrace();
- }
- //关闭线程池
- executorService.shutdown();
- }
- }
结果：
callable 1 线程是： pool-1-thread-1
callable 2 线程是： pool-1-thread-2
结果是： 执行完了 callable 2
总结：
1、可以看到 Callable 里面的call方法，都是在子线程中运行的，
2、 executorService.invokeAny( list ) ;返回值是任意一个 Callable 的返回值 。具体是哪一个，每个都有可能。
2.5、invokeAll()
方法 invokeAll() 会调用存在于参数集合中的所有 Callable 对象，并且返回一个包含 Future 对象的集合，你可以通过这个返回的集合来管理每个 Callable 的执行结果。需要注意的是，任务有可能因为异常而导致运行结束，所以它可能并不是真的成功运行了。但是我们没有办法通过 Future 对象来了解到这个差异。
- 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) {
- //创建一个线程数固定大小为10的线程池
- ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool( 10 ) ;
- List<Callable<String>> list = new ArrayList<>() ;
- //创建第一个 Callable
- Callable<String> callable1 = new Callable<String>() {
- @Override
- public String call() throws Exception {
- Log.d( "callable 1 线程是： "+ Thread.currentThread().getName() );
- return "执行完了 callable 1" ;
- }
- };
- //创建第二个 Callable
- Callable<String> callable2 = new Callable<String>() {
- @Override
- public String call() throws Exception {
- Log.d( "callable 2 线程是： "+ Thread.currentThread().getName() );
- return "执行完了 callable 2" ;
- }
- };
- list.add( callable1 ) ;
- list.add( callable2 ) ;
- List<Future<String>> result;
- try {
- result = executorService.invokeAll( list );
- for (Future<String> future : result) {
- Log.d( "结果是： "+ future.get() );
- }
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- //关闭线程池
- executorService.shutdown();
- }
- }
结果
callable 1 线程是： pool-1-thread-1
callable 2 线程是： pool-1-thread-2
结果是： 执行完了 callable 1
结果是： 执行完了 callable 2
注意：1：Callable 的call方法都是执行在子线程中的
2： executorService.invokeAll( list ) 是返回值。 但是必须是所有的 Callable对象执行完了，才会返回，返回值是一个list, 顺序和 List<Callable>一样 。在执行的过程中，如果任何一个Callable发生异常，程序会崩溃，没有返回值。
2.6 如何关闭 ExecuteService 服务 ?
当使用 ExecutorService 完毕之后，我们应该关闭它，这样才能保证线程不会继续保持运行状态。 举例来说，如果你的程序通过 main() 方法启动，并且主线程退出了你的程序，如果你还有一个活动的 ExecutorService 存在于你的程序中，那么程序将会继续保持运行状态。存在于 ExecutorService 中的活动线程会阻Java虚拟机关闭。
为了关闭在 ExecutorService 中的线程，你需要调用 shutdown() 方法。ExecutorService 并不会马上关闭，而是不再接收新的任务，一旦所有的线程结束执行当前任务，ExecutorServie 才会真的关闭。所有在调用 shutdown() 方法之前提交到 ExecutorService 的任务都会执行。
如果你希望立即关闭 ExecutorService，你可以调用 shutdownNow() 方法。这个方法会尝试马上关闭所有正在执行的任务，并且跳过所有已经提交但是还没有运行的任务。但是对于正在执行的任务，是否能够成功关闭它是无法保证 的，有可能他们真的被关闭掉了，也有可能它会一直执行到任务结束。这是一个最好的尝试。
