ExecutorService 的理解與使用

商城中用到郵件發送報表。使用異步機制在後臺完成郵件發送。

這個類就可以很好的完成這個功能

接口 java.util.concurrent.ExecutorService 表述了異步執行的機制，並且可以讓任務在後臺執行。壹個 ExecutorService 實例因此特別像壹個線程池。事實上，在 java.util.concurrent 包中的 ExecutorService 的實現就是壹個線程池的實現。

ExecutorService 樣例

這裏有壹個簡單的使用Java 實現的 ExectorService 樣例：

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);

executorService.execute(new Runnable() {
    public void run() {
        System.out.println("Asynchronous task");
    }
});

executorService.shutdown();

首先使用 newFixedThreadPool() 工廠方法創建壹個 ExecutorService ，上述代碼創建了壹個可以容納10個線程任務的線程池。其次，向 execute() 方法中傳遞壹個異步的 Runnable 接口的實現，這樣做會讓 ExecutorService 中的某個線程執行這個 Runnable 線程。

任務的委託（Task Delegation）

下方展示了一個線程的把任務委託異步執行的ExecutorService的示意圖。

壹旦線程把任務委託給 ExecutorService，該線程就會繼續執行與運行任務無關的其它任務。

ExecutorService 的實現

由於 ExecutorService 只是壹個接口，你壹量需要使用它，那麼就需要提供壹個該接口的實現。ExecutorService 接口在 java.util.concurrent 包中有如下實現類：

• ThreadPoolExecutor

• ScheduledThreadPoolExecutor

創建壹個 ExecutorService

你可以根據自己的需要來創建壹個 ExecutorService ，也可以使用 Executors 工廠方法來創建壹個 ExecutorService 實例。這裏有幾個創建 ExecutorService 的例子：

ExecutorService executorService1 = Executors.newSingleThreadExecutor();
ExecutorService executorService2 = Executors.newFixedThreadPool(10);
ExecutorService executorService3 = Executors.newScheduledThreadPool(10);

ExecutorService 使用方法

這裏有幾種不同的方式讓你將任務委託給壹個 ExecutorService：

execute(Runnable)
submit(Runnable)
submit(Callable)
invokeAny(...)
invokeAll(...)

我會在接下來的內容裏把每個方法都看壹遍。

execute(Runnable)

方法 execute(Runnable) 接收壹個 java.lang.Runnable 對象作爲參數，並且以異步的方式執行它。如下是壹個使用 ExecutorService 執行 Runnable 的例子：

ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

executorService.execute(new Runnable() {
    public void run() {
        System.out.println("Asynchronous task");
    }
});

executorService.shutdown();

使用這種方式沒有辦法獲取執行 Runnable 之後的結果，如果你希望獲取運行之後的返回值，就必須使用 接收 Callable 參數的 execute() 方法，後者將會在下文中提到。

submit(Runnable)

方法 submit(Runnable) 同樣接收壹個 Runnable 的實現作爲參數，但是會返回壹個 Future 對象。這個 Future 對象可以用於判斷 Runnable 是否結束執行。如下是壹個 ExecutorService 的 submit() 方法的例子：

Future future = executorService.submit(new Runnable() {
    public void run() {
        System.out.println("Asynchronous task");
    }
});
//如果任務結束執行則返回 null
System.out.println("future.get()=" + future.get());

submit(Callable)

方法 submit(Callable) 和方法 submit(Runnable) 比較類似，但是區別則在於它們接收不同的參數類型。Callable 的實例與 Runnable 的實例很類似，但是 Callable 的 call() 方法可以返回壹個結果。方法 Runnable.run() 則不能返回結果。

Callable 的返回值可以從方法 submit(Callable) 返回的 Future 對象中獲取。如下是壹個 ExecutorService Callable 的樣例：

Future future = executorService.submit(new Callable(){
    public Object call() throws Exception {
        System.out.println("Asynchronous Callable");
        return "Callable Result";
    }
});

System.out.println("future.get() = " + future.get());

上述樣例代碼會輸出如下結果：

ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

Set<Callable<String>> callables = new HashSet<Callable<String>>();

callables.add(new Callable<String>() {
    public String call() throws Exception {
        return "Task 1";
    }
});
callables.add(new Callable<String>() {
    public String call() throws Exception {
        return "Task 2";
    }
});
callables.add(new Callable<String>() {
    public String call() throws Exception {
        return "Task 3";
    }
});

String result = executorService.invokeAny(callables);

System.out.println("result = " + result);

executorService.shutdown();

inVokeAny()

方法 invokeAny() 接收壹個包含 Callable 對象的集合作爲參數。調用該方法不會返回 Future 對象，而是返回集合中某壹個 Callable 對象的結果，而且無法保證調用之後返回的結果是哪壹個 Callable，只知道它是這些 Callable 中壹個執行結束的 Callable 對象。
如果壹個任務運行完畢或者拋出異常，方法會取消其它的 Callable 的執行。
以下是壹個樣例：

ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

Set<Callable<String>> callables = new HashSet<Callable<String>>();

callables.add(new Callable<String>() {
    public String call() throws Exception {
        return "Task 1";
    }
});
callables.add(new Callable<String>() {
    public String call() throws Exception {
        return "Task 2";
    }
});
callables.add(new Callable<String>() {
    public String call() throws Exception {
        return "Task 3";
    }
});

String result = executorService.invokeAny(callables);

System.out.println("result = " + result);

executorService.shutdown();

以上樣例代碼會打印出在給定的集合中的某壹個 Callable 的返回結果。我嘗試運行了幾次，結果都在改變。有時候返回結果是"Task 1"，有時候是"Task 2"，等等。

invokeAll()

方法 invokeAll() 會調用存在於參數集合中的所有 Callable 對象，並且返回壹個包含 Future 對象的集合，你可以通過這個返回的集合來管理每個 Callable 的執行結果。
需要注意的是，任務有可能因爲異常而導致運行結束，所以它可能並不是真的成功運行了。但是我們沒有辦法通過 Future 對象來瞭解到這個差異。
以下是壹個代碼樣例：

ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

Set<Callable<String>> callables = new HashSet<Callable<String>>();

callables.add(new Callable<String>() {
    public String call() throws Exception {
        return "Task 1";
    }
});
callables.add(new Callable<String>() {
    public String call() throws Exception {
        return "Task 2";
    }
});
callables.add(new Callable<String>() {
    public String call() throws Exception {
        return "Task 3";
    }
});

String result = executorService.invokeAny(callables);

System.out.println("result = " + result);

executorService.shutdown();

ExecuteService 服務的關閉

當使用 ExecutorService 完畢之後，我們應該關閉它，這樣才能保證線程不會繼續保持運行狀態。 
舉例來說，如果你的程序通過 main() 方法啓動，並且主線程退出了你的程序，如果你還有壹個活動的 ExecutorService 存在於你的程序中，那麼程序將會繼續保持運行狀態。存在於 ExecutorService 中的活動線程會阻止Java虛擬機關閉。
爲了關閉在 ExecutorService 中的線程，你需要調用 shutdown() 方法。ExecutorService 並不會馬上關閉，而是不再接收新的任務，壹但所有的線程結束執行當前任務，ExecutorServie 纔會真的關閉。所有在調用 shutdown() 方法之前提交到 ExecutorService 的任務都會執行。
如果你希望立即關閉 ExecutorService，你可以調用 shutdownNow() 方法。這個方法會嘗試馬上關閉所有正在執行的任務，並且跳過所有已經提交但是還沒有運行的任務。但是對於正在執行的任務，是否能夠成功關閉它是無法保證的，有可能他們真的被關閉掉了，也有可能它會壹直執行到任務結束。這是壹個最好的嘗試。

本文英文原文鏈接：http://tutorials.jenkov.com/java-util-concurrent/executorservice.html#executorservice-example ，中文譯文首發開源中國社區 http://my.oschina.net/bairrfhoinn/blog/177639，轉載請註明原始出處。