Java并发工具箱：ExecutorService和Future详解

原创矫情吗；* 2024-11-08 19:06 72阅读 0赞

Java并发工具箱中，`ExecutorService` 和 `Future` 是两个非常重要的接口，它们是Java并发编程中处理异步任务和线程池管理的关键组件。下面我将详细解释这两个接口及其用法。

### ExecutorService`ExecutorService` 是 `Executor`接口的一个子接口，提供了一个管理线程池的方法，可以用于异步执行任务。`ExecutorService` 提供了以下功能：

1. **任务提交**：可以通过 `submit()` 方法提交一个实现了 `Callable` 或 `Runnable`接口的任务，并返回一个 `Future` 对象，用于稍后获取任务的结果。
2. **关闭线程池**：提供了 `shutdown()` 和 `shutdownNow()` 方法来平滑地关闭线程池，不再接受新任务，但已提交的任务会继续执行直到完成。
3. **等待任务完成**：`awaitTermination()` 方法可以等待所有已提交的任务完成。
4. **管理线程池**：可以查询线程池的状态，如活动线程数、队列中的任务数等。

### Future`Future`接口代表了异步计算的结果。它提供了检查计算是否完成的方法，以及获取计算结果的方法。`Future` 的主要方法包括：

1. **isDone()**：检查计算是否已经完成。
2. **get()**：等待计算完成，并返回计算的结果。如果计算尚未完成，此方法会阻塞，直到计算完成。
3. **cancel(boolean mayInterruptIfRunning)**：尝试取消任务。如果任务尚未开始，可以取消；如果任务已经开始，根据参数决定是否中断任务。
4. **isCancelled()**：检查任务是否被取消。

### 使用示例下面是一个简单的示例，展示如何使用 `ExecutorService` 和 `Future`：

```javaimport java.util.concurrent.*;

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

// 提交一个Callable任务 Future<String> future = executor.submit(() -> {
//模拟长时间运行的任务 TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
 return "Hello, World!";
 });

try {
// 获取任务结果String result = future.get();
 System.out.println(result);
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 关闭线程池 executor.shutdown();
 }
 }
}
```在这个示例中，我们创建了一个固定大小为3的线程池，并提交了一个返回字符串的 `Callable`任务。我们通过 `Future` 对象获取任务的结果，并在最后关闭线程池。

### 注意事项1. **异常处理**：`Future.get()` 方法会抛出 `InterruptedException` 和 `ExecutionException`，需要妥善处理这些异常。
2. **资源管理**：确保在任务完成后关闭线程池，避免资源泄露。
3. **任务取消**：合理使用 `Future.cancel()` 方法，可以在某些情况下提前终止任务。

通过合理使用 `ExecutorService` 和 `Future`，可以有效地管理线程资源，提高程序的并发性能。