Java의 실행자 프레임워크 예

이 글은 주로 Java Executor 프레임워크의 예제에 대한 자세한 설명에 대한 관련 정보를 소개합니다. 이 부분의 내용을 모두가 배우고 이해할 수 있도록 예제를 제공합니다.

예제에 대한 자세한 설명 Java Executor 프레임워크

대부분의 동시성 모두 작업 실행을 통해 달성됩니다.

작업을 수행하는 방법에는 일반적으로 직렬과 병렬이라는 두 가지 방법이 있습니다.

class SingleThreadWebServer {
 public static void main(String[] args) throws Exception {
  ServerSocket socket = new ServerSocket(80);
  while(true) {
   Socket conn = socket.accept();
   handleRequest(conn);
  }
 }
}
class ThreadPerTaskWebServer {
 public static void main(String[] args) throws Exception {
  ServerSocket socket = new ServerSocket(80);
  while(true) {
   final Socket conn = socket.accept();
   Runnable task = new Runnable() {
    public void run() {
     handleRequest(conn);
    }
   };
   new Thread(task).start();
  }
 }
}

물론 위의 두 가지 방법 모두 문제가 있습니다. 단일 스레딩의 문제점은 동시성으로 인해 병목 현상이 발생한다는 것입니다. 다중 스레드 버전에서는 무제한 스레드 생성으로 인해 리소스가 부족해집니다.

Executor Framework

작업은 작업의 논리적 단위 집합이고 스레드는 작업을 비동기적으로 실행할 수 있는 메커니즘입니다.

JDK는 Executor 인터페이스를 제공합니다.

public interface Executor {
  void execute(Runnable command);
}

Executor 인터페이스는 상대적으로 간단하지만 다양한 유형의 작업 실행 전략을 지원할 수 있는 비동기 작업 실행 프레임워크의 기초입니다. 이는 작업 제출 프로세스를 실행 프로세스에서 분리하는 표준 방법을 제공합니다. Runnable을 사용하여 작업을 나타냅니다. Executor의 구현은 수명주기 지원 및 통계 응용 프로그램 관리와 같은 메커니즘을 제공합니다.

Executor는 생산자-소비자 모델을 기반으로 하며 작업을 제출하는 작업은 생산자와 동일하며 작업을 실행하는 스레드는 소비자와 동일합니다.

Executor 기반 WebServer 예제는 다음과 같습니다.

public class TaskExecutorWebServer {
 private static final int NTHREADS = 100;
 private static final Executor exec = Executors.newFixedThreadPool(NTHREADS);
 public static void main(String[] args) throws Exception {
  ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(80);
  while (true) {
   final Socket conn = serverSocket.accept();
   Runnable task = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
     handleRequest(conn);
    }
   };
   exec.execute(task);
  }
 }
}

또한 다음 코드와 같이 Executor를 직접 구현하여 동시 또는 병렬 여부를 제어할 수 있습니다.

/**
 * 执行已提交的 Runnable 任务的对象。
 * 此接口提供一种将任务提交与每个任务将如何运行的机制（包括线程使用的细节、调度等）分离开来的方法。
 * 通常使用 Executor 而不是显式地创建线程。
 *
 *
 * @author renchunxiao
 *
 */
public class ExecutorDemo {
 public static void main(String[] args) {
  Executor executor = new ThreadExecutor();
  executor.execute(new Runnable() {
   @Override
   public void run() {
    // do something
   }
  });
  Executor executor2 = new SerialExecutor();
  executor2.execute(new Runnable() {
   @Override
   public void run() {
    // do something
   }
  });
 }
}
/**
 * 创建一个线程来执行 command
 *
 * @author renchunxiao
 *
 */
class ThreadExecutor implements Executor {
 @Override
 public void execute(Runnable command) {
  new Thread(command).start();
 }
}
/**
 * 串行执行 command
 *
 * @author renchunxiao
 *
 */
class SerialExecutor implements Executor {
 @Override
 public void execute(Runnable command) {
  command.run();
 }
}

Thread pool

스레드 풀은 스레드 풀의 리소스입니다. Executors의 정적 팩토리 메소드를 통해 스레드 풀을 생성할 수 있습니다.

• newFixedThreadPool. 고정 길이 스레드 풀을 생성하고 작업이 제출될 때마다 스레드를 생성합니다. 최대 스레드 풀 수에 도달할 때까지 스레드 풀의 크기는 더 이상 변경되지 않습니다.

• 새로운SingleThreadExecutor. 단일 스레드 풀.

• newCachedThreadPool. 작업 크기에 따라 확장되는 스레드 풀입니다.

• newScheduledThreadPool. 지연되거나 정해진 시간에 작업을 수행하려면 고정 길이 스레드 풀을 만듭니다.
  

JVM은 데몬이 아닌 모든 스레드가 종료된 후에만 종료됩니다. 따라서 실행자를 올바르게 닫을 수 없으면 JVM을 종료할 수 없습니다.

실행 서비스의 수명주기 문제를 해결하기 위해 Executor 인터페이스를 확장하는 새로운 인터페이스 ExecutorService가 있습니다.

public interface ExecutorService extends Executor {
 void shutdown();
 List<Runnable> shutdownNow();
 boolean isShutdown();
 boolean isTerminated();
 boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)
  throws InterruptedException;
 <T> Future<T> submit(Callable<T> task);
 <T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
 Future<?> submit(Runnable task);
 <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
  throws InterruptedException;
 <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
         long timeout, TimeUnit unit)
  throws InterruptedException;
 <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
  throws InterruptedException, ExecutionException;
 <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
     long timeout, TimeUnit unit)
  throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

ExecutorService 수명 주기에는 실행 중, 닫힘, 종료의 세 가지 상태가 있습니다. ExecutorService는 처음 생성될 때 실행 중입니다. shutdown 메소드는 정상적으로 종료됩니다. 더 이상 새 작업을 허용하지 않고 이미 실행된 작업(아직 시작되지 않은 작업 포함)이 완료될 때까지 기다리지 않습니다. shutdownNow 메소드는 대략적인 종료를 수행합니다. 실행 중인 모든 작업을 취소하려고 시도하고 아직 시작되지 않은 대기열의 작업을 더 이상 시작하지 않습니다. 모든 작업이 완료되면 종료된 상태로 들어갑니다.

Callable and Future

Executor 프레임워크는 Runnable을 기본 작업 표현으로 사용합니다. Runnable은 run 메서드가 값을 반환할 수 없고 확인된 예외를 발생시킨다는 점에서 제한된 추상화입니다.

데이터베이스 쿼리, 네트워크에서 리소스 확보 등 실제로 많은 작업은 지연이 포함된 계산입니다. 이러한 작업의 경우 Callable은 호출이 값을 반환하고 예외가 발생할 수 있다고 가정하는 더 나은 추상화입니다.

Executor가 실행하는 작업에는 생성, 제출, 시작 및 완료의 4가지 수명 주기 단계가 있습니다. 일부 작업은 시간이 오래 걸리고 취소해야 할 수 있으므로 Executor 프레임워크에서는 제출되었지만 시작되지 않은 작업을 취소할 수 있습니다.

Future는 작업의 수명 주기를 나타내며 작업 완료 또는 취소 여부를 확인하고 작업 결과를 가져오고 작업을 취소하는 등의 해당 메서드를 제공합니다.

위 내용은 Java의 실행자 프레임워크 예의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!