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()和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