面试题：Java中Executors任务执行流程的基础步骤

Question

请简述Java中Executors创建线程池并执行任务的基本流程，包括常见的Executors创建线程池的方法以及任务是如何提交到线程池执行的。

Answer 1

1. 创建线程池基本流程

1. 选择创建方法：通过Executors类的静态方法来创建不同类型的线程池，这些方法会返回实现了ExecutorService接口的线程池对象。
2. 提交任务：使用返回的ExecutorService对象的方法（如submit或execute）将任务提交到线程池。
3. 线程池处理任务：线程池内部的线程从任务队列中获取任务并执行。当任务执行完毕，线程可能会被复用去执行新的任务，或者在满足一定条件（如线程池关闭且线程空闲时间超过设定值）时被销毁。

2. 常见的Executors创建线程池的方法

• Executors.newFixedThreadPool(int nThreads)
  • 创建一个固定大小的线程池，线程池中的线程数量始终为nThreads。当有新任务提交时，如果线程池中有空闲线程则立即执行，否则任务会被放入队列等待，直到有线程可用。
  • 示例代码：

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

• Executors.newSingleThreadExecutor()
  • 创建一个单线程的线程池，只有一个线程来执行任务。所有任务按照提交的顺序依次执行，相当于顺序执行任务，避免了多线程竞争问题。
  • 示例代码：

ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

• Executors.newCachedThreadPool()
  • 创建一个可缓存的线程池，如果线程池中的线程在60秒内未被使用，将会被回收。当有新任务提交时，如果线程池中有空闲线程则立即执行，如果没有则创建新线程执行任务。适用于执行大量的、短期的异步任务。
  • 示例代码：

ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();

• Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
  • 创建一个大小固定的线程池，支持定时及周期性执行任务。corePoolSize指定了线程池中的核心线程数。
  • 示例代码：

ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(3);

3. 任务提交到线程池执行

• execute(Runnable task)方法：用于提交不需要返回值的任务。该方法会将Runnable类型的任务提交到线程池，线程池会安排线程执行这个任务，但不会返回任务执行结果。
  • 示例代码：

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
executorService.execute(() -> {
    // 任务逻辑
    System.out.println("Task is running");
});

• submit(Callable<T> task)方法：用于提交需要返回值的任务。Callable接口的实现类的call方法会返回一个泛型类型的结果。submit方法会返回一个Future<T>对象，通过这个对象可以获取任务的执行结果，也可以取消任务等操作。
  • 示例代码：

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
Future<Integer> future = executorService.submit(() -> {
    // 任务逻辑，返回结果
    return 10;
});
try {
    Integer result = future.get();
    System.out.println("Task result: " + result);
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
    e.printStackTrace();
}