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Java并发编程中的ExecutorService与异步任务

P粉602998670

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发布时间:2026-02-01 14:21:09

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来源于php中文网

原创

Future.get() 不阻塞的根本原因是任务未启动或线程池已拒绝任务;shutdown后submit直接抛RejectedExecutionException,不返回Future。

java并发编程中的executorservice与异步任务

ExecutorService.submit() 返回的 Future 为什么可能不触发 get() 阻塞?

根本原因在于任务本身是否真正启动或是否被线程池接受。如果 ExecutorServiceshutdown()shutdownNow(),后续 submit() 会直接抛出 RejectedExecutionException,根本不会返回 Future;而即使返回了 Future,若任务因异常在构造阶段失败(如 Callablecall() 方法抛出未捕获异常),get() 仍会阻塞——但最终抛出 ExecutionException 包裹原始异常。

实操建议:

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  • 始终在 submit() 前确认线程池状态:if (!executor.isShutdown() && !executor.isTerminated()) { ... }
  • Future.get() 加超时控制,避免无限等待:future.get(3, TimeUnit.SECONDS)
  • 捕获 ExecutionExceptionTimeoutExceptionCancellationException 三类异常,不可只 catch Exception

用 ExecutorService 执行 Runnable 和 Callable 有什么关键区别

核心差异在返回值与异常传播机制。Runnable 无返回值、run() 方法不能抛受检异常;Callable 有泛型返回值、call() 可抛任意异常,且该异常会被封装进 Future.get() 抛出的 ExecutionException 中。

实操建议:

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  • 需要结果或需区分成功/失败场景,必须用 Callable,别试图在 Runnable 里写全局变量“取结果”
  • submit(Runnable task) 实际返回的是 Future>,其 get() 永远返回 null,不是“没结果”,而是设计如此
  • 若用 LambdaCallable,注意类型推导:executor.submit(() -> { doWork(); return "done"; }) 的返回类型由 Lambda 主体决定

ThreadPoolExecutor 的 corePoolSize 和 maximumPoolSize 设多少才合理?

没有通用值,取决于任务 I/O 特性与 CPU 密集度。设错会导致线程饥饿或资源浪费:core 太小,短突发任务排队;max 太大,大量空闲线程争抢 CPU 上下文。

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实操建议:

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  • 纯 CPU 密集任务:参考 Runtime.getRuntime().availableProcessors(),core = max = N 或 N+1
  • 混合型(如 Web 请求含 DB 查询):core 可设为 N~2N,max 根据最大并发请求数预估,但务必配 LinkedBlockingQueue(无界)或带容量的 ArrayBlockingQueue,避免拒绝策略误杀
  • 永远不要用 Executors.newCachedThreadPool() 生产环境——它的 maximumPoolSizeInteger.MAX_VALUE,OOM 风险极高

如何安全关闭 ExecutorService 并等待所有异步任务完成?

直接调用 shutdown() 不等于“立刻停”,它只是停止接收新任务;已提交任务继续执行。必须配合 awaitTermination() 等待结束,否则 JVM 可能提前退出,导致任务被强行中断。

实操建议:

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  • 标准关闭流程必须是三步:shutdown()awaitTermination() → 若超时则 shutdownNow()
  • awaitTermination() 返回 false 表示超时,此时再调 shutdownNow() 会尝试中断正在运行的任务(依赖任务自身响应 Thread.interrupted()
  • 务必在 finally 块中执行关闭逻辑,防止异常跳过:
try {
    executor.submit(() -> doWork());
} finally {
    executor.shutdown();
    try {
        if (!executor.awaitTermination(10, TimeUnit.SECONDS)) {
            executor.shutdownNow();
        }
    } catch (InterruptedException e) {
        executor.shutdownNow();
        Thread.currentThread().interrupt();
    }
}

最易被忽略的一点:任务内部若用了不可中断的阻塞操作(如 InputStream.read()、某些 JNI 调用),shutdownNow() 无法真正终止它,只能靠超时或外部信号。这种任务必须自行实现可取消逻辑。

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