在JAVA中停止线程的方法有多种,有一种是结合ExecutorService和Future的使用,停止在线程池中超时的任务。
这种情况下处理的都是比较耗时的操作,比如请求资源,数据库查询等,当超过一定时间没有返回结果,就结束线程,提高响应速度。
execute和submit方法
开启一个线程任务的方式可以如下
public static ThreadPoolExecutor executor = null;
private int corePoolSize;
private int maximumPoolSize;
private long keepAliveTime = 0; // 限制线程的的最大存活时间
public void executeBySubmit(Runnable runnable) {
if (runnable == null) {
return;
}
if (executor == null) {
executor = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime,
TimeUnit.MILLISECONDS,// 时间单位
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),// 线程队列
Executors.defaultThreadFactory(),//线程工厂
new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
}
// 给线程池里面添加一个线程
executor.submit(runnable);
}
submit方法对应的源码是:
/**
* 从接口 ExecutorService 复制的描述
* 提交一个 Runnable 任务用于执行,并返回一个表示该任务的 Future。该 Future 的 get 方法在 成功 完成时将会返回 null。
* 指定者:
* 接口 ExecutorService 中的 submit
* 参数:
* task - 要提交的任务
* 返回:
* 表示任务等待完成的 Future
*/
public Future<?> submit(Runnable task) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null);
execute(ftask);
return ftask;
}
返回了一个Future<?>
的对象。
这个Future对象得到耗时操作的执行结果。Future的get(long timeout, TimeUnit unit)将会在指定的时间内去获得执行结果,如果操作还没执行完,就会抛出TimeoutException,在捕获这个超时异常时就可以取消耗时任务的执行(通过Future.cancel(true))
三个区别:
1、接收的参数不一样
2、submit有返回值,而execute没有
Method submit extends base method Executor.execute by creating and returning a Future that can be used to cancel execution and/or wait for completion.
用到返回值的例子,比如说我有很多个做validation的task,我希望所有的task执行完,然后每个task告诉我它的执行结果,是成功还是失败,如果是失败,原因是什么。然后我就可以把所有失败的原因综合起来发给调用者。
个人觉得cancel execution这个用处不大,很少有需要去取消执行的。
而最大的用处应该是第二点。
3、submit方便Exception处理
如果你在你的task里会抛出checked或者unchecked exception,而你又希望外面的调用者能够感知这些exception并做出及时的处理,那么就需要用到submit,通过捕获Future.get抛出的异常。
比如说,我有很多更新各种数据的task,我希望如果其中一个task失败,其它的task就不需要执行了。那我就需要catch Future.get抛出的异常,然后终止其它task的执行,代码如下:
51cto上有一篇非常好的文章“Java5并发学习”(http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/115112),下面的代码是基于它之上修改的。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
public class ExecutorServiceTest {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
List<Future<String>> resultList = new ArrayList<Future<String>>();
// 创建10个任务并执行
for (int i = 0; i < 10; i++) {
// 使用ExecutorService执行Callable类型的任务,并将结果保存在future变量中
Future<String> future = executorService.submit(new TaskWithResult(i));
// 将任务执行结果存储到List中
resultList.add(future);
}
executorService.shutdown();
// 遍历任务的结果
for (Future<String> fs : resultList) {
try {
System.out.println(fs.get()); // 打印各个线程(任务)执行的结果
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
executorService.shutdownNow();
e.printStackTrace();
return;
}
}
}
}
class TaskWithResult implements Callable<String> {
private int id;
public TaskWithResult(int id) {
this.id = id;
}
/**
* 任务的具体过程,一旦任务传给ExecutorService的submit方法,则该方法自动在一个线程上执行。
*
* @return
* @throws Exception
*/
public String call() throws Exception {
System.out.println("call()方法被自动调用,干活!!! " + Thread.currentThread().getName());
if (new Random().nextBoolean())
throw new TaskException("Meet error in task." + Thread.currentThread().getName());
// 一个模拟耗时的操作
for (int i = 999999999; i > 0; i--)
;
return "call()方法被自动调用,任务的结果是:" + id + " " + Thread.currentThread().getName();
}
}
class TaskException extends Exception {
public TaskException(String message) {
super(message);
}
}
call()方法被自动调用,干活!!! pool-1-thread-1
call()方法被自动调用,干活!!! pool-1-thread-2
call()方法被自动调用,干活!!! pool-1-thread-3
call()方法被自动调用,干活!!! pool-1-thread-5
call()方法被自动调用,干活!!! pool-1-thread-7
call()方法被自动调用,干活!!! pool-1-thread-4
call()方法被自动调用,干活!!! pool-1-thread-6
call()方法被自动调用,干活!!! pool-1-thread-7
call()方法被自动调用,干活!!! pool-1-thread-5
call()方法被自动调用,干活!!! pool-1-thread-8
call()方法被自动调用,任务的结果是:0 pool-1-thread-1
call()方法被自动调用,任务的结果是:1 pool-1-thread-2
java.util.concurrent.ExecutionException: com.cicc.pts.TaskException: Meet error in task.pool-1-thread-3
at java.util.concurrent.FutureTask$Sync.innerGet(FutureTask.java:222)
at java.util.concurrent.FutureTask.get(FutureTask.java:83)
at com.cicc.pts.ExecutorServiceTest.main(ExecutorServiceTest.java:29)
Caused by: com.cicc.pts.TaskException: Meet error in task.pool-1-thread-3
at com.cicc.pts.TaskWithResult.call(ExecutorServiceTest.java:57)
at com.cicc.pts.TaskWithResult.call(ExecutorServiceTest.java:1)
at java.util.concurrent.FutureTask$Sync.innerRun(FutureTask.java:303)
at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:138)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.runTask(ThreadPoolExecutor.java:886)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:908)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:619)
可以看见一旦某个task出错,其它的task就停止执行。
总结:
submit内部调用execute
submit有返回值
submit方便exception处理
Callable和Runnable
获取任务的执行的返回值
在Java5之后,任务分两类:一类是实现了Runnable接口的类,一类是实现了Callable接口的类。两者都可以被ExecutorService执行,但是Runnable任务没有返回值,而Callable任务有返回值。并且Callable的call()方法只能通过ExecutorService的submit(Callable task) 方法来执行,并且返回一个 Future,是表示任务等待完成的 Future。
Runnable可以提交给Thread来包装下,直接启动一个线程来执行,而Callable则一般都是提交给ExecuteService来执行。
public interface Callable<V>
返回结果并且可能抛出异常的任务。实现者定义了一个不带任何参数的叫做 call 的方法。
Callable中的call()方法类似Runnable的run()方法,就是前者有返回值,后者没有。两者都是为那些其实例可能被另一个线程执行的类设计的。但是 Runnable 不会返回结果,并且无法抛出经过检查的异常。
Executors 类包含一些从其他普通形式转换成 Callable 类的实用方法。
当将一个Callable的对象传递给ExecutorService的submit方法,则该call方法自动在一个线程上执行,并且会返回执行结果Future对象。
同样,将Runnable的对象传递给ExecutorService的submit方法,则该run方法自动在一个线程上执行,并且会返回执行结果Future对象,但是在该Future对象上调用get方法,将返回null。
简单来说,Executor就是Runnable和Callable的调度容器,Future就是对于具体的调度任务的执行结果进行查看,最为关键的是Future可以检查对应的任务是否已经完成,也可以阻塞在get方法上一直等待任务返回结果。Runnable和Callable的差别就是Runnable是没有结果可以返回的,就算是通过Future也看不到任务调度的结果的。
/**
* 通过简单的测试程序来试验Runnable、Callable通过Executor来调度的时候与Future的关系
*/
package com.hadoop.thread;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
public class RunnableAndCallable2Future {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个执行任务的服务
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
try {
//1.Runnable通过Future返回结果为空
//创建一个Runnable,来调度,等待任务执行完毕,取得返回结果
Future<?> runnable1 = executor.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("runnable1 running.");
}
});
System.out.println("Runnable1:" + runnable1.get());
// 2.Callable通过Future能返回结果
//提交并执行任务,任务启动时返回了一个 Future对象,
// 如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个Future对象进行操作
Future<String> future1 = executor.submit(new Callable<String>() {
@Override
public String call() throws Exception {
// TODO Auto-generated method stub
return "result=task1";
}
});
// 获得任务的结果,如果调用get方法,当前线程会等待任务执行完毕后才往下执行
System.out.println("task1: " + future1.get());
//3. 对Callable调用cancel可以对对该任务进行中断
//提交并执行任务,任务启动时返回了一个 Future对象,
// 如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个Future对象进行操作
Future<String> future2 = executor.submit(new Callable<String>() {
@Override
public String call() throws Exception {
try {
while (true) {
System.out.println("task2 running.");
Thread.sleep(50);
}
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("Interrupted task2.");
}
return "task2=false";
}
});
// 等待5秒后,再停止第二个任务。因为第二个任务进行的是无限循环
Thread.sleep(10);
System.out.println("task2 cancel: " + future2.cancel(true));
// 4.用Callable时抛出异常则Future什么也取不到了
// 获取第三个任务的输出,因为执行第三个任务会引起异常
// 所以下面的语句将引起异常的抛出
Future<String> future3 = executor.submit(new Callable<String>() {
@Override
public String call() throws Exception {
throw new Exception("task3 throw exception!");
}
});
System.out.println("task3: " + future3.get());
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.toString());
}
// 停止任务执行服务
executor.shutdownNow();
}
}
执行结果如下:
runnable1 running.
Runnable1:null
task1: result=task1
task2 running.
task2 cancel: true
Interrupted task2.
java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.Exception: Bad flag value!
FutureTask则是一个RunnableFuture,即实现了Runnbale又实现了Futrue这两个接口,另外它还可以包装Runnable和Callable,所以一般来讲是一个符合体了,它可以通过Thread包装来直接执行,也可以提交给ExecuteService来执行,并且还可以通过v get()返回执行结果,在线程体没有执行完成的时候,主线程一直阻塞等待,执行完则直接返回结果。
public class FutureTaskTest {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Callable<String> task = new Callable<String>() {
public String call() {
System.out.println("Sleep start.");
try {
Thread.sleep(1000 * 10);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Sleep end.");
return "time=" + System.currentTimeMillis();
}
};
//直接使用Thread的方式执行
FutureTask<String> ft = new FutureTask<String>(task);
Thread t = new Thread(ft);
t.start();
try {
System.out.println("waiting execute result");
System.out.println("result = " + ft.get());
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
//使用Executors来执行
System.out.println("=========");
FutureTask<String> ft2 = new FutureTask<String>(task);
Executors.newSingleThreadExecutor().submit(ft2);
try {
System.out.println("waiting execute result");
System.out.println("result = " + ft2.get());
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
public class FutureTaskTest {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Callable<String> task = new Callable<String>() {
public String call() {
System.out.println("Sleep start.");
try {
Thread.sleep(1000 * 10);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Sleep end.");
return "time=" + System.currentTimeMillis();
}
};
//直接使用Thread的方式执行
FutureTask<String> ft = new FutureTask<String>(task);
Thread t = new Thread(ft);
t.start();
try {
System.out.println("waiting execute result");
System.out.println("result = " + ft.get());
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
//使用Executors来执行
System.out.println("=========");
FutureTask<String> ft2 = new FutureTask<String>(task);
Executors.newSingleThreadExecutor().submit(ft2);
try {
System.out.println("waiting execute result");
System.out.println("result = " + ft2.get());
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
执行结果如下:
waiting execute result
Sleep start.
Sleep end.
result = time=1370844662537
=========
waiting execute result
Sleep start.
Sleep end.
result = time=1370844672542