ExecutorService如何管理线程

ExecutorService 是 Java 并发包 java.util.concurrent 中的一个接口，它提供了一种将任务提交给一组线程执行的方式。ExecutorService 管理线程的方式主要包括以下几个方面：

1. 线程池管理

ExecutorService 通常与线程池一起使用，线程池是一组预先创建的线程，可以重复使用这些线程来执行多个任务。这样可以减少线程创建和销毁的开销，提高系统性能。

• 固定大小的线程池：使用 Executors.newFixedThreadPool(int nThreads) 创建一个固定大小的线程池。这个线程池中的线程数量是固定的，当所有线程都在忙时，新提交的任务会被放入队列中等待。
• 可缓存的线程池：使用 Executors.newCachedThreadPool() 创建一个可缓存的线程池。这个线程池会根据需要创建新线程，并在一段时间内重用空闲线程。
• 单线程执行器：使用 Executors.newSingleThreadExecutor() 创建一个单线程的执行器。这个执行器保证所有任务按照提交的顺序依次执行。

2. 任务提交

通过 ExecutorService 提交任务的方式主要有两种：

• execute(Runnable command)：提交一个 Runnable 任务，不返回任何结果。
• submit(Callable<T> task)：提交一个 Callable 任务，返回一个 Future<T> 对象，可以通过这个对象获取任务的执行结果。

3. 任务队列

当线程池中的线程都在忙时，新提交的任务会被放入一个任务队列中等待。ExecutorService 默认使用的是 LinkedBlockingQueue，这是一个无界队列，可以容纳任意数量的任务。如果需要限制任务队列的大小，可以使用 ArrayBlockingQueue 或其他有界队列。

4. 线程池的关闭

当不再需要 ExecutorService 时，应该调用 shutdown() 或 shutdownNow() 方法来关闭线程池：

• shutdown()：平滑地关闭线程池，不再接受新的任务，但会等待已经提交的任务执行完毕。
• shutdownNow()：立即关闭线程池，尝试停止所有正在执行的任务，并返回等待执行的任务列表。

5. 监控和管理

ExecutorService 提供了一些方法来监控和管理线程池的状态：

• getActiveCount()：返回正在执行任务的线程的大概数量。
• getCompletedTaskCount()：返回已经执行完毕的任务的大概总数。
• getTaskCount()：返回曾经提交给线程池的任务总数。
• isShutdown()：判断线程池是否已经关闭。
• isTerminated()：判断线程池是否已经终止。

示例代码

以下是一个简单的示例，展示了如何使用 ExecutorService 来管理线程：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ExecutorServiceExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个固定大小的线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);

        // 提交任务
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int taskNumber = i;
            executorService.submit(() -> {
                System.out.println("Task " + taskNumber + " is running on thread " + Thread.currentThread().getName());
                try {
                    Thread.sleep(1000); // 模拟任务执行时间
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("Task " + taskNumber + " is completed");
            });
        }

        // 关闭线程池
        executorService.shutdown();
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个固定大小为3的线程池，并提交了10个任务。每个任务会打印自己的编号和执行的线程名称，然后休眠1秒钟，最后打印任务完成的消息。最后，我们调用 shutdown() 方法来关闭线程池。