java线程池的基本使用

四种线程池

在Executors中提供了四种线程池：

1. newCachedThreadPool 可缓存线程池，对于每个线程，如果有空闲线程可用，立即让它执行，如果没有，则创建一个新线程
2. newFixedThreadPool 具有固定大小的线程池，如果任务数大于空闲的线程数，则把它们放进队列中等待
3. newSingleThreadPool大小为1的线程池，任务一个接着一个完成
4. newScheduledThreadPool 定长线程池，可控制线程最大并发数，支持定时及周期性任务执行，用来代替Timer

基本方法

在上文http://segmentfault.com/a/1190000003091174 中说到了callable不能直接被Thread运行，但却能被线程池运行，ExecutorService提供了几种方法运行一个任务：

Future submit(Callable task);
Future submit(Runnable task, T result);
Future submit(Runnable task);

第一个方法可以直接提交一个Callable任务,返回一个包含结果的Future<T>,第二个方法会返回指定的result对象，第三个方法返回一个Future<?>,可以使用这样的对象来调用isDone,cancel,isCancelled,但是在get的时候返回null。

此外，有两个常用的关闭线程池的方法：

void shutdown();
List<Runnable> shutdownNow()

第一个方法将启动一次顺序关闭，有任务在执行，则等待执行完成，但不接受新的任务；
第二个方法将取消所有未开始的任务并且试图中断正在执行的任务，返回从未开始执行的任务的列表。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。

控制一组任务

ExecutorService提供了invokeAny和invokeAll方法，它们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

/**
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。
**/
<T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
                          throws InterruptedException
/**
执行给定的任务，如果其中一个任务的结果。一旦正常或异常返回后，则取消尚未完成的任务。
**/                          
<T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
            throws InterruptedException,
                   ExecutionException                          

invokeAny方法提交所有任务到一个Callable对象的集合中，并且返回某个已经完成了的任务的结果，返回的任务是不确定的。invokeAll方法则返回所有任务的结果，可以这样来对结果进行处理：

List<Callable<T>> tasks=...
List<Future<T>> results = executor.invokeAll(tasks);
for(Future<T> result : results){
    process(result.get());
}
...

这样处理的一个弊端是，如果第一个任务花费了很长时间，则不得不等待。在某些情况下，可能只需要一个任务出了结果就可以中止所有任务，这样就得不偿失。将结果按照可获得的顺序保存起来可能更好，这时需要用到ExecutorCompletionService来进行排列：

ExecutorCompletionService service = new ExecutorCompletionService(executor);
for(Callable<T> task:tasks){
    service.submit(task);
}

for(int i = 0;i < task.size();i++){
    process(service.take().get());
}
...

其中，take()方法会移除下一个已经完成的结果（Future），如果没有可用结果则阻塞

使用小结

在使用线程池时，大多应该按照以下步骤：

1. 调用Executors类中的静态方法newCachedThreadPool或newFixedThreadPool创建线程池；
2. 调用submit提交Runnable或Callable任务；
3. 如果想取消一个任务，或者提交了Callable对象，那就要保存好返回的Future对象;
4. 当不再提交任务时，调用shutdown