
本教程详细介绍了如何在Java应用程序中利用`Executors`框架来限制并发执行的线程数量。通过创建固定大小的线程池(`FixedThreadPool`),您可以有效地管理任务的并行执行,避免资源过度消耗。文章将涵盖任务的定义(`Runnable`或`Callable`)、线程池的创建与任务提交,以及确保线程池优雅关闭的关键步骤,并提供实际代码示例。
在开发高性能的Java应用程序时,经常会遇到需要同时处理大量独立任务的场景,例如批量数据处理、文件I/O操作或网络请求。直接为每个任务创建一个新线程虽然简单,但会导致线程数量失控,进而引发系统资源耗尽(如内存溢出)、上下文切换开销增大,甚至程序崩溃。
Java 5引入的Executors框架提供了一种更高级、更健壮的方式来管理线程,即通过线程池(ThreadPoolExecutor)。线程池允许我们预先创建一组线程,并重复利用这些线程来执行任务,从而有效限制并发量,提高资源利用率和系统稳定性。
在Java中,并发任务通常通过实现Runnable或Callable接口来定义。
立即学习“Java免费学习笔记(深入)”;
为了演示,我们假设有一个数据序列化任务。我们将把原始问题中的serializeDestinationEmploye方法封装到一个Runnable任务中。
import com.google.gson.Gson;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.Writer;
import java.nio.file.Path; // 假设有一个路径来存储文件
// 假设 EventuelleDestination, EmployeDao, EntrepriseDao 是已定义的类
// 这里为了简化,我们只关注序列化逻辑
class EventuelleDestination {
private String id; // 假设有一个ID
private String name; // 假设有一个名称
// ... 其他属性和getter/setter
public EventuelleDestination(String id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
public String getId() { return id; }
public String getName() { return name; }
@Override
public String toString() { return "EventuelleDestination{" + "id='" + id + '\'' + ", name='" + name + '\'' + '}'; }
}
class SerializationTask implements Runnable {
private final EventuelleDestination destination;
private final Path outputDirectory; // 输出目录
public SerializationTask(EventuelleDestination destination, Path outputDirectory) {
this.destination = destination;
this.outputDirectory = outputDirectory;
}
@Override
public void run() {
// 模拟原始的序列化逻辑
// 实际应用中,employeDao和entrepriseDao应通过依赖注入或其他方式获取
// 这里为了演示,我们简化文件名生成
String filename = "/" + destination.getId() + "_" + destination.getName() + ".json";
try (Writer writer = new FileWriter(outputDirectory.resolve(filename).toFile())) {
new Gson().toJson(destination, writer);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - " + destination + " has been serialized...");
} catch (IOException e) {
System.err.println(Thread.currentThread().getName() + " - Error serializing " + destination + ": " + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
}在上述代码中,SerializationTask实现了Runnable接口,其run方法包含了对单个EventuelleDestination对象进行JSON序列化的逻辑。通过在输出中包含Thread.currentThread().getName(),我们可以观察到是哪个线程执行了任务。
炫彩电子商务系统由郑州炫彩网络科技有限公司完全自主开发,使用世界上最流行高效的PHP程序语言,并用小巧的MySql作为数据库服务器,并且使用Smarty引擎来分离网站程序与前端设计代码,让建立的网站可以自由制作个性化的页面。
153
为了限制并发线程的数量,Java的Executors框架提供了Executors.newFixedThreadPool(int nThreads)方法。这个方法会创建一个拥有固定线程数量的ExecutorService。当提交的任务多于线程池中的线程数时,多余的任务会在队列中等待,直到有空闲线程可用。
以下是如何创建固定线程池并提交任务的示例:
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ThreadPoolDemo {
public static void main(String[] args) {
ThreadPoolDemo demo = new ThreadPoolDemo();
demo.runSerializationDemo();
}
private void runSerializationDemo() {
// 1. 准备任务数据
List<EventuelleDestination> destinations = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 20; i++) {
destinations.add(new EventuelleDestination("ID_" + i, "Location_" + i));
}
// 2. 指定输出目录
Path outputDir = Paths.get("serialized_data");
try {
Files.createDirectories(outputDir); // 确保目录存在
} catch (IOException e) {
System.err.println("Failed to create output directory: " + e.getMessage());
return;
}
// 3. 创建固定大小的线程池,限制同时运行3个线程
// 这里的3是根据原始问题中的需求设定的
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
System.out.println("ExecutorService created with 3 threads.");
// 4. 提交所有任务到线程池
for (EventuelleDestination dest : destinations) {
executorService.submit(new SerializationTask(dest, outputDir));
}
// 5. 优雅地关闭线程池
shutdownAndAwaitTermination(executorService);
System.out.println("All serialization tasks completed.");
}
/**
* 优雅地关闭ExecutorService,等待所有任务完成。
* 这是来自Javadoc的推荐模式。
* @param executorService 要关闭的ExecutorService
*/
void shutdownAndAwaitTermination(ExecutorService executorService) {
executorService.shutdown(); // 禁用新任务提交
try {
// 等待现有任务在指定时间内终止
if (!executorService.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {
executorService.shutdownNow(); // 如果超时,取消当前正在执行的任务
// 再次等待,确保任务对取消做出响应
if (!executorService.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {
System.err.println("ExecutorService did not terminate.");
}
}
} catch (InterruptedException ie) {
// (重新)取消如果当前线程也被中断
executorService.shutdownNow();
// 保留中断状态
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
}在runSerializationDemo方法中:
正确关闭ExecutorService至关重要,以防止资源泄露或程序无法退出。ExecutorService提供了两种关闭机制:
通常,最佳实践是先调用shutdown(),然后使用awaitTermination()等待一段时间,让已提交的任务有机会完成。如果超时仍未完成,则可以调用shutdownNow()强制关闭。上述shutdownAndAwaitTermination方法演示了这种优雅关闭的模式。
通过Java的Executors框架,特别是Executors.newFixedThreadPool(),我们可以轻松地实现对并发线程数量的精确控制。这种方法不仅简化了多线程编程,还提高了应用程序的健壮性、资源利用率和可维护性。理解任务的定义、线程池的生命周期管理以及优雅关闭机制,是编写高效、稳定并发程序的基石。
以上就是Java并发编程:使用ExecutorService限制并发线程数量的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
编程怎么学习?编程怎么入门?编程在哪学?编程怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了编程速学教程(入门课程),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!
Copyright 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号