Java中如何通过ExecutorService实现批量任务执行

使用invokeAll可批量提交Callable任务并获取有序结果，适合需等待所有任务完成的场景；也可通过submit逐个提交任务以灵活控制执行流程；为避免阻塞应设置超时时间；最后需调用shutdown和awaitTermination确保线程池安全关闭。

在Java中，ExecutorService 是并发编程中非常重要的工具，它能有效管理线程池并执行多个任务。当你需要批量执行任务时，可以通过 ExecutorService 提交多个任务，并等待它们完成。以下是实现批量任务执行的常用方式和关键步骤。

使用 invokeAll 批量提交任务

最直接的方式是使用 invokeAll(Collection> tasks) 方法，它可以一次性提交多个 Callable 任务，并返回每个任务的 Future 结果列表。

示例代码：

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ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);
List> tasks = new ArrayList<>();
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
final int taskId = i;
tasks.add(() -> {
Thread.sleep(1000);
return "任务 " + taskId + " 完成";
});
}
try {
List> results = executor.invokeAll(tasks);
for (Future result : results) {
System.out.println(result.get()); // 输出每个任务的结果
}
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
executor.shutdown();
}

使用 submit 提交多个任务并手动收集 Future

如果你希望更灵活地控制任务提交过程，可以逐个调用 submit() 方法，并将返回的 Future 存入集合中，之后统一处理结果。

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示例代码：

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);
List> futures = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
final int job = i;
Future future = executor.submit(() -> {
return job * job;
});
futures.add(future);
}
// 获取结果
for (Future f : futures) {
try {
System.out.println("结果: " + f.get());
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
executor.shutdown();

设置超时限制避免无限等待

在生产环境中，长时间阻塞可能影响系统稳定性。你可以为 invokeAll 设置超时时间，防止某些任务卡住。

示例：带超时的批量执行

List> results = executor.invokeAll(tasks, 3, TimeUnit.SECONDS);

合理关闭线程池

任务执行完成后，必须调用 shutdown() 并配合 awaitTermination() 确保资源释放。

executor.shutdown();
try {
    if (!executor.awaitTermination(5, TimeUnit.SECONDS)) {
        executor.shutdownNow(); // 强制关闭
    }
} catch (InterruptedException e) {
    executor.shutdownNow();
    Thread.currentThread().interrupt();
}

基本上就这些。通过 ExecutorService 实现批量任务执行，关键是选择合适的方法提交任务、妥善处理结果与异常，并正确管理线程生命周期。不复杂但容易忽略细节。