使用Java Executors框架处理并发任务

一、并发与Java Executors框架简介

一、并发编程的重要性

 

并发编程是现代编程中最重要的概念之一。在更多的核心和更快的处理器出现的今天,如何充分利用这些资源就变得异常重要。并发编程允许你的程序同时处理多个任务,从而使程序更有效地利用系统资源,提高执行效率。

 
  • 提高处理器的利用率: 单线程程序不可能集中利用多核CPU,只有使用并发,才可能充分挖掘出多核CPU的性能。

  • 提高响应速度: 对于有大量I/O操作的程序,如网络或文件I/O,如果在I/O操作过程中一直阻塞,将大大降低程序的性能。而通过并发,可以在等待I/O的同时处理其他任务,提高程序的响应速度。

  • 易于编写复杂的程序: 很多程序内部存在大量独立或半独立的部分,可以通过多线程来处理,使得程序的设计和理解更简单。

 

二、Java Executors框架概述

 

Java Executors框架是JAVA提供的关于线程池高层封装。Java 1.5引入了java.util.concurrent包,其中包含有关并发编程的许多有用的工具类,包括Executors框架。我们可以使用Executors框架创建各种类型的线程池,如固定大小的线程池、单个线程的线程池、缓存线程池、计划任务线程池等。Executors框架通过限制线程的数量,管理线程的生命周期,以及控制线程的调度,简化了并发编程的复杂性。

 
  • 线程池管理: 为避免频繁创建和销毁线程的开销,Executors框架提供了线程池的实现。程序员可以运用Executors框架提供的API,根据自己的需求创建不同类型的线程池。

  • 任务调度: Executors框架提供了调度功能,可以运行定期任务和延迟任务。

  • 结果处理: Executors框架提供了Feature和Callable接口,用以对任务的结果进行获取和处理。

二、核心接口与类的介绍

Executor接口

 

Executor接口是Java Executor框架中的基础接口,它只定义了一个方法:

public interface Executor {void execute(Runnable command);
}
 

该方法用于执行已提交的Runnable任务。与直接创建一个线程相比,使用Executor接口可以提供更好的线程生命周期管理和控制。

 

ExecutorService接口

 

ExecutorService接口是Executor接口的子接口,它提供了管理和控制线程执行的方法。比如:

 
  • submit() 方法用于提交需要返回值的任务。
  • shutdown()shutdownNow()方法用于停止线程池。
  • awaitTermination()方法则会阻塞,直到所有任务都完成执行,或者等待时间到达,或者线程被中断。
 

Executors辅助类

 

Executors是

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