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Executor框架： Java多线程的正确打开方式

引言：别再 reinvent the wheel！

大家好！我是闫工，今天要和大家聊一个超级重要的话题——Java多线程编程中的Executor框架。作为一个老码农，我经常看到很多小伙伴在写多线程代码的时候，要么自己手动创建线程，要么搞一些复杂的线程池配置，结果代码又臭又长，还容易出问题。今天我就来告诉大家，为什么不用 reinvent the wheel，直接用 Executor 框架就能解决你的所有问题！

一、Executor框架是什么？

1.1 线程管理的艺术

说到多线程，大家的第一反应可能是“创建一个 Thread 对象然后 start() 吧”。没错，这是最简单的方式，但问题是这种方式太原始了，就像用手动挡开车一样，效率低不说，还容易出问题。比如，线程数量太多会导致 CPU 过载，线程太少又无法充分利用资源。这时候，Executor 框架就登场了！

Executor 框架是 Java 提供的一套用于管理和执行任务的框架，它简化了多线程编程的过程，让我们不用手动管理线程池，而是专注于任务的执行和结果的处理。

1.2 Executor 和 ExecutorService

在 Java 中，Executor接口是所有执行器的核心接口，而ExecutorService则是一个扩展，提供了更丰富的功能。两者的主要区别在于，ExecutorService提供了关闭线程池的方法，还支持提交可返回结果的任务（比如Callable）。

1.3 线程池的分类

Java 中常见的线程池有四种：

1. FixedThreadPool：固定大小的线程池。
2. CachedThreadPool：根据需要创建新线程的线程池，适用于执行短期异步任务。
3. SingleThreadExecutor：单线程的线程池，所有任务按顺序执行。
4. ScheduledThreadPool：支持定时和周期性任务的线程池。

二、为什么要用 Executor 框架？

2.1 线程管理的三大痛点

在没有 Executor 框架的时候，手动管理线程会遇到以下问题：

1. 资源浪费：手动创建线程会导致大量资源消耗，尤其是在高并发场景下。
2. 任务调度复杂：需要自己处理任务排队、超时等问题。
3. 代码维护困难：手动管理线程的代码通常难以维护和扩展。

2.2 Executor 框架的优势

Executor 框架解决了上述问题，主要有以下优势：

1. 资源复用：通过线程池复用线程，减少资源消耗。
2. 任务调度简化：提供了灵活的任务提交方式，支持定时、周期性等任务。
3. 代码简洁易维护：将线程管理的复杂性封装在框架中，让开发者专注于业务逻辑。

三、如何正确使用 Executor 框架？

3.1 创建线程池

3.1.1 FixedThreadPool

ExecutorServiceexecutor=Executors.newFixedThreadPool(5);

这个配置会创建一个固定大小为5的线程池，适用于需要控制最大并发数的场景。

3.1.2 CachedThreadPool

ExecutorServiceexecutor=Executors.newCachedThreadPool();

这种线程池会根据需要自动调整线程数量，适用于处理大量短期任务。

3.1.3 SingleThreadExecutor

ExecutorServiceexecutor=Executors.newSingleThreadExecutor();

单线程的线程池，所有任务都会按顺序执行，适用于需要串行化处理的任务。

3.1.4 ScheduledThreadPool

ScheduledExecutorServicescheduler=Executors.newScheduledThreadPool(5);

支持定时和周期性任务的线程池，适合处理延迟任务或重复任务。

3.2 提交任务

3.2.1 Runnable 任务

最简单的任务提交方式：

executor.execute(()->{System.out.println("Hello, Executor!");});

3.2.2 Callable 任务

如果需要返回结果的任务，可以使用Callable：

Future<String>future=executor.submit(()->{return"Hello, Future!";});try{Stringresult=future.get();System.out.println(result);}catch(InterruptedException|ExecutionExceptione){e.printStackTrace();}

3.2.3 定时任务

使用ScheduledExecutorService提交定时任务：

scheduler.schedule(()->{System.out.println("Hello, Scheduled Task!");},1,TimeUnit.SECONDS);

3.3 关闭线程池

别忘了在用完线程池后关闭它，否则程序可能会无法退出。

executor.shutdown();try{if(!executor.awaitTermination(60,TimeUnit.SECONDS)){executor.shutdownNow();}}catch(InterruptedExceptione){executor.shutdownNow();}

四、常见误区和解决方案

4.1 线程池大小如何配置？

线程池的大小直接影响系统的性能，设置不当会导致资源浪费或任务处理延迟。建议根据系统资源（如 CPU 核心数）和任务类型来调整。

示例：动态调整线程池大小

ThreadPoolExecutorexecutor=(ThreadPoolExecutor)Executors.newFixedThreadPool(5);executor.setMaximumPoolSize(10);// 设置最大线程数为10executor.setCorePoolSize(5);// 核心线程数保持不变

4.2 如何避免内存泄漏？

如果你的任务持有外部资源，可能会导致内存泄漏。解决方法是确保任务完成后释放资源。

示例：在任务中释放资源

executor.execute(()->{try(SomeResourceresource=newSomeResource()){// 处理逻辑}catch(Exceptione){// 异常处理}});

4.3 如何处理任务拒绝？

当线程池满时，新的任务会被拒绝。可以通过设置RejectedExecutionHandler来自定义拒绝策略。

示例：自定义拒绝策略

ThreadPoolExecutorexecutor=newThreadPoolExecutor(5,10,60L,TimeUnit.SECONDS,newArrayBlockingQueue<>(100),Executors.defaultThreadFactory(),newRejectedExecutionHandler(){@OverridepublicvoidrejectedExecution(Runnabler,ThreadPoolExecutore){if(!e.isShutdown()){try{e.getQueue().put(r);}catch(InterruptedExceptionex){Thread.currentThread().interrupt();}}}});

五、总结

通过本文，我们了解了为什么 Executor 框架是 Java 多线程管理的正确打开方式。Executor 框架不仅简化了线程管理，还提供了丰富的功能和灵活的配置选项。希望大家在以后的开发中能够善用这个强大的工具，写出高效且易维护的代码！

记住：别再 reinvent the wheel！直接使用 Executor 框架才是王道！

希望这篇文章能帮到你！如果有任何问题或建议，欢迎在评论区留言！

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