Java线程池与回调

介绍

在Java中，线程池是一种常见的并发编程模式，它可以帮助我们高效地管理和调度线程。回调是一种常见的编程模式，它允许异步处理完成后通知调用者。本文将介绍Java线程池的概念、用法以及如何与回调结合使用。

Java线程池概述

线程池是一个包含多个线程的池子，它们可以被用于执行任务。使用线程池可以避免频繁地创建和销毁线程，从而提高性能和资源利用率。Java提供了一个内置的线程池实现——java.util.concurrent.ExecutorService，它是一个执行器接口，定义了线程池的常用操作方法。

线程池的基本用法

要使用线程池，首先需要创建一个线程池实例。可以使用Executors类提供的工厂方法来创建不同类型的线程池。例如，创建一个固定大小的线程池可以使用Executors.newFixedThreadPool()方法。

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);

接下来，可以将任务（实现了Runnable接口的对象）提交给线程池来执行。可以使用线程池的submit()方法来提交任务。

executor.submit(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 执行任务的代码
    }
});

任务将由线程池中的线程异步执行。线程池会自动调度线程来执行提交的任务。当任务执行完成后，线程池会自动从任务队列中获取下一个任务并执行。

当使用完线程池后，应该调用shutdown()方法来关闭线程池。这将导致线程池停止接受新任务，并尝试将已提交的任务执行完成。

executor.shutdown();

线程池与回调

回调是一种编程模式，可以用于在异步操作完成后通知调用者。在Java中，可以使用java.util.concurrent.Future来实现回调功能。Future表示一个异步计算的结果，可以通过调用其get()方法来获取异步操作的结果。

在使用线程池执行任务时，可以通过调用submit()方法来提交一个任务，并返回一个Future对象。通过该对象可以判断任务是否完成，并获取任务的结果。

Future<Integer> future = executor.submit(new Callable<Integer>() {
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        // 执行任务的代码
        return 42;
    }
});

// 判断任务是否完成
if (future.isDone()) {
    // 获取任务的结果
    int result = future.get();
}

在上面的示例中，通过submit()方法提交了一个返回整数结果的任务，并获得了一个Future对象。可以通过调用isDone()方法判断任务是否完成，如果完成则通过调用get()方法获取任务的结果。

示例：计算斐波那契数列

下面通过一个示例来演示如何使用线程池和回调来处理计算斐波那契数列的任务。

import java.util.concurrent.*;

public class FibonacciCalculator {
    private ExecutorService executor;

    public FibonacciCalculator() {
        this.executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
    }

    public Future<Integer> calculate(final int n) {
        return executor.submit(new Callable<Integer>() {
            @Override
            public Integer call() throws Exception {
                if (n <= 0) {
                    throw new IllegalArgumentException("n must be positive");
                }
                if (n <= 2) {
                    return 1;
                }
                int a = 1;
                int b = 1;
                for (int i = 3; i <= n; i++) {
                    int temp = a + b;
                    a = b;
                    b = temp;
                }
                return b;
            }
        });
    }

    public void shutdown() {
        executor.shutdown();
    }
}

在上面的示例中，FibonacciCalculator类封装了计算斐波那契数列的逻辑。它使用了线程池来执行计算任务，并通过submit()方法返回一个Future对象。

以下是使用该类的示例代码：

public class Main