Executor 應用示例

1. 前言

上一節我們學習了 Executor 的基本概念和核心 API，本節帶領大家實現一個具體的應用案例。從實際應用中感受一下 Executor 框架的使用，以及此框架帶來的便利。

本節先描述待實現的案例內容，接著做編碼實現，然后總結使用過程中的注意事項。

2. 案例描述

我們可以通過手工創建線程做邏輯單元的執行，但是當存在大量的需要執行的邏輯單元也是這樣處理，就會出現很多麻煩的事情，且效率非常低下。手工創建線程并做線程管理，需要我們實現很多與業務無關的控制代碼，另外手工不停的創建線程并做線程銷毀，會浪費很多系統資源。

我們在實際項目中，常常通過使用 java 提供好的非常好用的線程框架 Executor 進行任務執行操作。

有這樣一個場景：需要對某個目錄下的所有文件（成百上千）進行加密并用文件的 MD5 串修改文件名稱。

在開始動手實現之前，我們先做一個簡單的分析。在這個案例中，我們將 “對文件進行加密、生成 MD5 串、修改文件名稱” 作為待執行任務的內容。所有文件形成的列表就是我們待處理的數據范圍。為了校驗整個處理過程是否有文件遺漏，我們最終需要核對處理結果。為了方便演示，下面編碼中部分數據采用了模擬的方式生成。

3. 編碼實現

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

public class ExecutorTest {

    // 模擬待處理的文件列表
    private static int fileListSize = new Random().nextInt(6);
    private static String[] fileList = new String[fileListSize];
    static {
        for(int i=0; i<fileListSize; i++) {
            fileList[i] = "fileName" + i;
        }
    }

    // 主線程
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 創建用于處理任務的線程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
        // 任務提交，每一個任務處理一個文件
        List<FileDealTask> tasks = new ArrayList<>();
        for(int i=0; i<fileListSize; i++) {
            tasks.add(new FileDealTask(0, fileListSize, fileList[i]));
        }
        // 等待異步處理結果返回
        List<Future<Integer>> results = executorService.invokeAll(tasks);
        // 獲取任務執行結果
        Integer total = 0;
        for (Future<Integer> result : results) {
            total = total + result.get();
        }
        System.out.println("預備處理的文件個數" + fileListSize + "，總共處理的文件個數：" + total);
        // 關閉線程池
        executorService.shutdown();
    }
}

上面代碼注釋已經很清楚了，我們觀察下面的代碼，看看任務代碼。

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Callable;

public class FileDealTask implements Callable<Integer> {

    private String fileName;

    public FileDealTask(int first, int last, String fileName) {
        this.fileName = fileName;
    }

    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(2000));
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：文件" + fileName + "已處理完畢");
        } catch (Exception e) {
            return 0;
        }
        return 1;
    }
}

我們通過在 IDE 中運行上面這個示例，看看實際的運行結果。
【補充視頻】

上面代碼邏輯中有隨機內容，每次運行結果會有差異，運行上面的代碼，我們觀察運行結果：

pool-1-thread-2：文件fileName1已處理完畢
pool-1-thread-3：文件fileName2已處理完畢
pool-1-thread-1：文件fileName0已處理完畢
預備處理的文件個數3，總共處理的文件個數：3

和我們的預期一致。

4. 注意事項

1. Executors 是 Executor 框架體系中的一個獨立的工具類，用于快速創建各類線程池，在實際應用中，如果需要對線程池的各類參數做更多的自定義，可以參考此類的實現。
2. 做好評估權衡，當需要處理的數據量不是特別大時，沒有必要使用 Executor。其底層使用多線程的方式處理任務，涉及到線程上下文的切換，當數據量不大的時候使用串行會比使用多線程快。
3. 在使用時，如果主線程不關心子任務的執行結果，請使用 Runnable 接口封裝任務的執行邏輯。

5. 視頻演示

6. 小結

本節通過一個實際例子的編碼實現，展示了 Executor 的具體用法。當然本節中的用法相對比較簡單，更多的用法還需要大家進一步學習，希望大家多思考勤練習，早日掌握之。