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Java多线程系统概述

Java多线程系统概述

作者: jqdywolf | 来源:发表于2018-04-19 17:00 被阅读0次

    Java多线程系统概述

    1.Executor

    异步执行框架,其实就是一个接口且只有一个方法:

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

    它的出现是为了将任务的提交任务如何被执行解耦开。
    举个例子:

     Executor executor = anExecutor;
     executor.execute(new RunnableTask1());
     executor.execute(new RunnableTask2());
    

    就是说我提交了两个任务,这两个任务如何被执行我并不知道,如何被执行是由具体的anExecutor决定的。
    这样的思想就是:用户只需要提交任务就行了,任务的执行、线程的调度不是我关心的。这种思想也就成就了线程池的思想。

    2.ExecutorService

    public interface ExecutorService extends Executor {
        void shutdown();
        List<Runnable> shutdownNow();
        boolean isShutdown();
        boolean isTerminated();
        boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)
            throws InterruptedException;//阻塞等待所有任务执行完成
        //上面几个是对整个线程池的操作。
        <T> Future<T> submit(Callable<T> task);
        <T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
        Future<?> submit(Runnable task);
        //可以提交一个任务,并且得到Future--即得到这个任务的控制权。
        <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;
        //对一批任务的提交操作, 堵塞等待所有任务执行完成(或超时),并获得这些任务的执行结果
        <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;
        //对一批任务的提交操作, 堵塞等待任意一任务执行完成(或超时),并获得这个任务的执行结果,此时其他任务会被取消
    }
    

    继承了Executor,因为Executor只有一个方法,且方法的参数还只能是Runnable。
    ExecutorService提供了更多的功能:

    1. 对Callable的支持
    2. 对异步任务的进度的控制与追踪(shutdown与isTerminated)
    3. 对异步任务的结果的获取支持

    3. Future

    Future简单地说就是提供了对异步任务的管理:取消、等待执行结果、判断状态等。

    public interface Future<V> {
        boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
        boolean isCancelled();
        boolean isDone();
        V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
        V get(long timeout, TimeUnit unit)
            throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
    }
    

    4. 多线程异常的控制

    问题:如果我们提交的异步任务中有些任务发生异常了怎么办?

    1. Thread原生的异常机制

    首先我们先来看一下Thread原生的异常机制:

        public static void main(String[] args) throws Exception {
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    throw new RuntimeException("dsadsa");
                }
            });
    //        thread.setUncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() {
    //            @Override
    //            public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
    //                System.out.println("uncaughtException:" + e.getMessage());
    //            }
    //        });
            thread.start();
            thread.join();
            System.out.println("here");
        }
    

    Thread原生的只支持Runnable的任务,Runnable是不允许抛出Checked Exception的,但如果抛Unchecked Exception异常,则默认是直接输出异常堆栈信息,并不会将异常抛给主线程。

    上面的代码中:输出的是RuntimeException的堆栈信息且会输出here。

    我们可以覆盖uncaughtException方法来自定义得到异常后该如何做。这个方法的参数是Throwable,所以如果出现Error,这个方法是解决不了的。

    而如果使用ExecutorService框架,就不一样了。

    2. ExecutorService框架的异常机制

    先说一下结论:无论是Callable任务还是Runnable任务,抛出任何异常都会被ExecutorService框架捕获。并且封装成ExecutionException交给Future。

    我们知道ExecutorService中任务的提交都会返回Future(即使是Runnable),我们看看Future中的get方法,它会返回两个异常InterruptedException, ExecutionException,其中ExecutionException就是封装异步任务的异常。

    问题:如果不调用get方法,异常怎么办?
    答:异常就会被忽略掉。

    5. 总结一下如何对任务的提交

    Thread原生的就不说了,只能提交Runnable任务。
    ExecutorService对任务的提交:

    • 对一批Runnable任务的提交:
    ExecutorService.execute(Runnable command);
    Future = ExecutorService.submit(Runnable task);
    

    即for循环里单个对Runnable任务提交。

    • 对一批Callable任务的提交:
    ExecutorService.submit(Callable<T> task);
    List<Future> = ExecutorService.List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
    

    即可以for循环里单个对Callable任务提交,也可以提交一个Callable的list。

    • trick
      Runnable的任务都可以先变成Callable任务,只是返回值设为void就可以了。

    6. 一些题外话

    然后ThreadPoolExecutor就是ExecutorService真正的实现者。内部原理我们在另一篇文章已经说过了。
    然后Executors就是一个工具类,可以返回一些简单的ExecutorService的实现类。

    ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
    

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