ExecutorService インターフェース

Executor インターフェイスが必要な理由は何ですか?

Java 5 より前は、アプリケーション内で独自のコード スレッド管理をすべて記述する必要がありました。さらに、新しいスレッドobject はリソースを大量に消費する操作であり、軽量タスクごとに新しいスレッドを作成するのは意味がありません。そして、この問題はマルチスレッド アプリケーションのすべての開発者にとってよく知られた問題であるため、この機能をExecutorフレームワークとして Java に導入することにしました。

大きなアイデアとは何ですか? それは簡単です。新しいタスクごとに新しいスレッドを作成する代わりに、スレッドは一種の「ストレージ」に保持され、新しいタスクが到着すると、新しいスレッドを作成する代わりに既存のスレッドを取得します。

このフレームワークの主なインターフェイスはExecutor、ExecutorService、およびScheduledExecutorServiceであり、それぞれが以前のインターフェイスの機能を拡張しています。

Executor インターフェイスは基本インターフェイスです。Runnableオブジェクトによって実装される単一のvoidexecute(Runnable command)メソッドを宣言します。

ExecutorServiceインターフェイスはさらに興味深いものです。作業の完了を管理するメソッドと、何らかの結果を返すメソッドがあります。そのメソッドを詳しく見てみましょう。

ExecutorServiceを操作する小さな例を見てみましょう。

import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;

public class ExecutorServiceTest {
   public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {
//Create an ExecutorService for 2 threads
       java.util.concurrent.ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(2, 2, 60, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(10));
// Create 5 tasks
       MyRunnable task1 = new MyRunnable();
       MyRunnable task2 = new MyRunnable();
       MyRunnable task3 = new MyRunnable();
       MyRunnable task4 = new MyRunnable();
       MyRunnable task5 = new MyRunnable();

       final List<MyRunnable> tasks = List.of(task1, task2, task3, task4, task5);
// Pass a list that contains the 5 tasks we created
       final List<Future<Void>> futures = executorService.invokeAll(tasks, 6, TimeUnit.SECONDS);
       System.out.println("Futures received");

// Stop the ExecutorService
       executorService.shutdown();

       try {
           TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
       } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
       }

       System.out.println(executorService.isShutdown());
       System.out.println(executorService.isTerminated());
   }

   public static class MyRunnable implements Callable<Void> {

       @Override
       public void call() {
// Add 2 delays. When the ExecutorService is stopped, we will see which delay is in progress when the attempt is made to stop execution of the task
           try {
               TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
           } catch (InterruptedException e) {
               System.out.println("sleep 1: " + e.getMessage());
           }
           try {
               TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
           } catch (InterruptedException e) {
               System.out.println("sleep 2: " + e.getMessage());
           }
           System.out.println("done");
           return null;
       }
   }
}

出力：

各タスクは 5 秒間実行されます。2 つのスレッド用のプールを作成したため、出力の最初の 2 行は完全に意味を成します。

プログラムの開始から 6 秒後に、invokeAllメソッドがタイムアウトになり、結果がFuturesのリストとして返されます。これは、出力文字列Futures selectedからわかります。

最初の 2 つのタスクが完了すると、さらに 2 つのタスクが始まります。ただし、 invokeAllメソッドで設定されたタイムアウトが経過するため、これら 2 つのタスクを完了する時間がありません。彼らは「キャンセル」コマンドを受け取ります。そのため、出力にはsleep 1: sleep Interrupted という2 行が表示されます。

そして、doneを含むさらに 2 行が表示されます。これは、 invokeAllメソッドの説明時に述べた副作用です。

5 番目で最後のタスクは開始されることさえないため、出力にはそれに関する何も表示されません。

最後の 2 行は、 isShutdownメソッドとisTerminatedメソッドを呼び出した結果です。

この例をデバッグ モードで実行し、タイムアウト経過後のタスクのステータスを確認することも興味深いです ( executorService.shutdown();を使用して行にブレークポイントを設定します)。

2 つのタスクが正常に完了し、3 つのタスクが「キャンセル」されたことがわかります。

ScheduledExecutorService

エグゼキュータについての説明の締めくくりとして、 ScheduledExecutorServiceを見てみましょう。

4つの方法があります: