目錄
二、多線程的實(shí)現(xiàn)方式（四種）
三、線程池的創(chuàng)建使用（五種）
1、newFixedThreadPool定長線程池
2、CachedThreadPool可緩存線程池
3、newSingleThreadExecutor單線程化線程池
4、newScheduledThreadPool周期性線程池
無返回值的周期性線程池
有返回值的周期性線程池
5、ThreadPoolExecutor（手動創(chuàng)建線程池）
線程池的submit和execute方法區(qū)別
一、初認(rèn)多線程
1、什么是線程
進(jìn)程是:一個應(yīng)用程序（1個進(jìn)程是一個軟件）。
線程是：一個進(jìn)程中的執(zhí)行場景/執(zhí)行單元。
注意： 一個進(jìn)程可以啟動多個線程。
java主線程： 每個java程序都含有一個線程，那就是主線程（main線程）。Java應(yīng)用程序都是從主類main方法執(zhí)行的，當(dāng)jvm加載代碼，發(fā)現(xiàn)賣弄方法之后，就會啟動一個線程，這個線程就是主線程，負(fù)責(zé)執(zhí)行main方法。如果在主線程里面創(chuàng)建其他線程，就會在主線程和其他線程來回切換，直到其他所有線程結(jié)束才會結(jié)束主線程。
所謂多線程，就是說一個應(yīng)用程序有多條執(zhí)行路徑，每當(dāng)我們打開一個應(yīng)用程序的時候，就相打開了一個進(jìn)程，而進(jìn)程中執(zhí)行的操作（這就是一條線程對應(yīng)用程序進(jìn)行訪問），就是線程。以迅雷為例，打開迅雷就相當(dāng)于打開一個進(jìn)程，下載文件的操作就是線程，多線程就是同時下載多個文件。
以接口為例，當(dāng)許多人同時調(diào)用一個接口，我們就可以把每一個人看做一條線程去調(diào)用我們的接口。
二、多線程的實(shí)現(xiàn)方式（四種）
1、繼承 Thread 類
通過繼承 Thread 類似實(shí)現(xiàn)多線程的步驟如下：
public class MyThread extends Thread { @Override public void run() { System.out.println(“我是通過繼承 Thread 類創(chuàng)建的多線程，我叫” + Thread.currentThread().getName()); }}class TestMyThread { public static void main(String[] args) { MyThread myThread1 = new MyThread(); myThread1.setName(“Thread-1”); MyThread myThread2 = new MyThread(); myThread2.setName(“Thread-2”); MyThread myThread3 = new MyThread(); myThread3.setName(“Thread-3”); myThread1.start(); myThread2.start(); myThread3.start(); }}
為了演示線程執(zhí)行順序的隨機(jī)性，我特意創(chuàng)建了三個線程，并為每一個線程命名，下面是我運(yùn)行五次程序的執(zhí)行結(jié)果：
// 第一次我是通過繼承 Thread 類創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-2我是通過繼承 Thread 類創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-1我是通過繼承 Thread 類創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-3// 第二次我是通過繼承 Thread 類創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-1我是通過繼承 Thread 類創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-3我是通過繼承 Thread 類創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-2// 第三次我是通過繼承 Thread 類創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-1我是通過繼承 Thread 類創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-3我是通過繼承 Thread 類創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-2
從上面的執(zhí)行結(jié)果我們可以看到線程的執(zhí)行順序和代碼中編寫的順序沒有關(guān)系，線程的執(zhí)行順序是具有隨機(jī)性的。
2、實(shí)現(xiàn) Runnable 接口
通過實(shí)現(xiàn) Runnable 接口實(shí)現(xiàn)多線程的步驟如下：
1.創(chuàng)建 MyRunnable 類實(shí)現(xiàn) Runnable 接口。
2.創(chuàng)建 MyRunnable 類的實(shí)例對象 myRunnable 。
3.把實(shí)例對象 myRunnable 作為參數(shù)來創(chuàng)建 Thread 類的實(shí)例對象 thread，實(shí)例對象 thread 就是一個新線程。
4.調(diào)用 start() 方法，啟動線程。、
public class RunnableTest implements Runnable{ @Override public void run() { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println("我是通過實(shí)現(xiàn) Runnable 接口創(chuàng)建的多線程，我叫" + Thread.currentThread().getName()); } } } class Test { public static void main(String[] args) { Thread myThread1 = new Thread(new RunnableTest()); Thread myThread2 = new Thread(new RunnableTest()); myThread1.start(); myThread2.start(); }}
執(zhí)行結(jié)果如下：
我是通過實(shí)現(xiàn) Runnable 接口創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-1我是通過實(shí)現(xiàn) Runnable 接口創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-0我是通過實(shí)現(xiàn) Runnable 接口創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-1我是通過實(shí)現(xiàn) Runnable 接口創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-0我是通過實(shí)現(xiàn) Runnable 接口創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-1我是通過實(shí)現(xiàn) Runnable 接口創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-0我是通過實(shí)現(xiàn) Runnable 接口創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-1我是通過實(shí)現(xiàn) Runnable 接口創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-0我是通過實(shí)現(xiàn) Runnable 接口創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-1我是通過實(shí)現(xiàn) Runnable 接口創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-0
注：
相比于繼承 Thread 類的方法來說，實(shí)現(xiàn) Runnable 接口是一個更好地選擇，因?yàn)?Java 不支持多繼承，但是可以實(shí)現(xiàn)多個接口。
有一點(diǎn)值得注意的是 Thread 類也實(shí)現(xiàn)了 Runnable 接口，這意味著構(gòu)造函數(shù) Thread(Runnable target) 不僅可以傳入 Runnable 接口的對象，而且可以傳入一個 Thread 類的對象，這樣就可以將一個 Thread 對象中的 run() 方法交由其他線程進(jìn)行調(diào)用。
3、實(shí)現(xiàn) Callable 接口
Callable 接口只有一個 call() 方法，源碼如下：
public interface Callable { V call() throws Exception;}
從源碼我們可以看到 Callable 接口和 Runnable 接口類似，它們之間的區(qū)別在于 run() 方法沒有返回值，而 call() 方法是有返回值的。
通過實(shí)現(xiàn) Callable 接口實(shí)現(xiàn)多線程的步驟如下：
1.創(chuàng)建 MyCallable 類實(shí)現(xiàn) Callable 接口。
2.創(chuàng)建 MyCallable 類的實(shí)例對象 myCallable。
3.把實(shí)例對象 myCallable 作為參數(shù)來創(chuàng)建 FutureTask 類的實(shí)例對象 futureTask。
4.把實(shí)例對象 futureTask 作為參數(shù)來創(chuàng)建 Thread 類的實(shí)例對象 thread，實(shí)例對象 thread 就是一個新線程。
5.調(diào)用 start() 方法，啟動線程。
public class CallbaleTest implements Callable { @Override public Integer call() throws Exception { int a = 6; int b = 9; System.out.println(“我是通過實(shí)現(xiàn) Callable 接口創(chuàng)建的多線程，我叫” + Thread.currentThread().getName()); return a + b; } } class TestMyCallable { public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { CallbaleTest myCallable = new CallbaleTest(); FutureTask futureTask = new FutureTask(myCallable); Thread thread = new Thread(futureTask); Thread thread1 = new Thread(futureTask); thread.start(); thread1.start(); Integer integer = futureTask.get(); System.out.println(“返回值為：” + integer); } }
執(zhí)行后的結(jié)果如下：
我是通過實(shí)現(xiàn) Callable 接口創(chuàng)建的多線程，我叫Thread-0返回值為：15
注：FutureTask 類提供了一個 get() 方法用來獲取 call() 方法的返回值，但需要注意的是調(diào)用這個方法會導(dǎo)致程序阻塞，必須要等到線程結(jié)束后才會得到返回值。
4、線程池（下面講）
三、線程池的創(chuàng)建使用（五種）
上面講的是通過new Thread等方式創(chuàng)建線程，這種方式的弊端是：
a. 每次new Thread新建對象性能差。
b. 線程缺乏統(tǒng)一管理，可能無限制新建線程，相互之間競爭，及可能占用過多系統(tǒng)資源導(dǎo)致死機(jī)或oom。
c. 缺乏更多功能，如定時執(zhí)行、定期執(zhí)行、線程中斷。
下面將要介紹的是Jdk提供的四種線程池的好處在于：
a. 重用存在的線程，減少對象創(chuàng)建、消亡的開銷，性能佳。
b. 可有效控制最大并發(fā)線程數(shù)，提高系統(tǒng)資源的使用率，同時避免過多資源競爭，避免堵塞。
c. 提供定時執(zhí)行、定期執(zhí)行、單線程、并發(fā)數(shù)控制等功能。
1、newFixedThreadPool定長線程池
Executors.newFixedThreadPool：創(chuàng)建一個固定大小的線程池，可控制并發(fā)的線程數(shù)，超出的線程會在隊(duì)列中等待。
import java.util.concurrent.*;public class Test { public static void main(String[] args) { ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(2); for (int j = 0; j { for (int i = 0; i < 2; i++) { System.out.println("線程名:" + Thread.currentThread().getName() + " i是:" + i); } }); } fixedThreadPool.shutdown();//關(guān)閉線程池 //shutdownNow();//停止接收新任務(wù)，原來的任務(wù)停止執(zhí)行,但是它并不對正在執(zhí)行的任務(wù)做任何保證，有可能它們都會停止，也有可能執(zhí)行完成。 }}
輸出：
線程名:pool-1-thread-1 i是:0線程名:pool-1-thread-1 i是:1線程名:pool-1-thread-2 i是:0線程名:pool-1-thread-1 i是:0線程名:pool-1-thread-1 i是:1線程名:pool-1-thread-2 i是:1
2、CachedThreadPool可緩存線程池
Executors.newCachedThreadPool：創(chuàng)建一個可緩存的線程池，若線程數(shù)超過處理所需，緩存一段時間后會回收，若線程數(shù)不夠，則新建線程。
可緩存線程池為無限大，當(dāng)執(zhí)行第二個任務(wù)時第一個任務(wù)已經(jīng)完成，會回收復(fù)用第一個任務(wù)的線程，而不用每次新建線程，可靈活回收空閑線程，若無可回收，則新建線程。
public class Test { public static void main(String[] args) { ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); for (int j = 0; j { for (int i = 0; i < 2; i++) { System.out.println("線程名:" + Thread.currentThread().getName() + " i是:" + i); } }); } cachedThreadPool.shutdown();//關(guān)閉線程池 }}
輸出：
線程名:pool-1-thread-1 i是:0線程名:pool-1-thread-1 i是:1線程名:pool-1-thread-3 i是:0線程名:pool-1-thread-2 i是:0線程名:pool-1-thread-2 i是:1線程名:pool-1-thread-3 i是:1
使用場景：
CachedThreadPool 是根據(jù)短時間的任務(wù)量來決定創(chuàng)建的線程數(shù)量的，所以它適合短時間內(nèi)有突發(fā)大量任務(wù)的處理場景。
3、newSingleThreadExecutor單線程化線程池
newSingleThreadExecutor線程池你可以理解為特殊的newFixedThreadPool線程池，它只會創(chuàng)建一個線程，并且所有任務(wù)按照指定順序。如果你創(chuàng)建了多個任務(wù)，因?yàn)橹粫幸粋€線程，多余的任務(wù)會被阻塞到隊(duì)列里依次執(zhí)行。
下面的示例循環(huán)3次，每次都是用的一個線程，這個線程會先執(zhí)行第一個循環(huán)的任務(wù)，在執(zhí)行第二個循環(huán)的任務(wù)，再執(zhí)行第三個循環(huán)的任務(wù)，所以輸出的 i 是有序的。
public class newSingleThreadExecutor { public static void main(String[] args) { ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadExecutor(); for (int j = 0; j { for (int i = 0; i < 3; i++) { System.out.println("線程名:" + Thread.currentThread().getName() + " i是:" + i); } }); } System.out.println("準(zhǔn)備關(guān)閉線程池"); singleThreadPool.shutdown();//關(guān)閉線程池 } }
輸出：
準(zhǔn)備關(guān)閉線程池線程名:pool-1-thread-1 i是:0線程名:pool-1-thread-1 i是:1線程名:pool-1-thread-1 i是:2線程名:pool-1-thread-1 i是:0線程名:pool-1-thread-1 i是:1線程名:pool-1-thread-1 i是:2線程名:pool-1-thread-1 i是:0線程名:pool-1-thread-1 i是:1線程名:pool-1-thread-1 i是:2
單個線程的線程池有什么意義?
單個線程的線程池相比于線程來說，它的優(yōu)點(diǎn)有以下 2 個：
可以復(fù)用線程：即使是單個線程池，也可以復(fù)用線程。
提供了任務(wù)管理功能：單個線程池也擁有任務(wù)隊(duì)列，在任務(wù)隊(duì)列可以存儲多個任務(wù)，這是線程無法實(shí)現(xiàn)的，并且當(dāng)任務(wù)隊(duì)列滿了之后，可以執(zhí)行拒絕策略，這些都是線程不具備的。
4、newScheduledThreadPool周期性線程池
周期性線程池用來處理延時任務(wù)或定時任務(wù)。
無返回值的周期性線程池
public class newScheduledThreadPool { public static void main(String[] args) { ScheduledExecutorService scheduleThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3); System.out.println(“測試1”); for (int i = 0; i { System.out.println(“線程名:” + Thread.currentThread().getName() + “已經(jīng)過了3秒”); }, 3, TimeUnit.SECONDS); } System.out.println(“測試2”); scheduleThreadPool.shutdown();//關(guān)閉線程池 } }
說明：
我們聲明了3個線程，創(chuàng)建的時候用循環(huán)創(chuàng)建了5個，多出來的2個會阻塞直到前3個線程有執(zhí)行完的再復(fù)用他們的線程；因?yàn)椴捎昧搜訒r3秒輸出，所以會先輸出測試1、測試2，然后等待3秒后再執(zhí)行輸出線程的內(nèi)容。
輸出：
測試1測試2線程名:pool-1-thread-2已經(jīng)過了3秒線程名:pool-1-thread-3已經(jīng)過了3秒線程名:pool-1-thread-1已經(jīng)過了3秒線程名:pool-1-thread-3已經(jīng)過了3秒線程名:pool-1-thread-2已經(jīng)過了3秒
有返回值的周期性線程池
public static void main(String[] args) { ScheduledExecutorService scheduleThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3); System.out.println(“測試1”); ScheduledFuture scheduledFuture = scheduleThreadPool.schedule(() -> { return “線程名:” + Thread.currentThread().getName() + “已經(jīng)過了3秒”; }, 3, TimeUnit.SECONDS); System.out.println(“測試2”); try { //獲取線程返回的值并輸出 System.out.println(scheduledFuture.get()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } scheduleThreadPool.shutdown();//關(guān)閉線程池 } }
輸出:
測試1測試2線程名:pool-1-thread-1已經(jīng)過了3秒
定時線程執(zhí)行
定時執(zhí)行可以用scheduleAtFixedRate方法進(jìn)行操作，里面的參數(shù)4表示代碼或啟動運(yùn)行后第4秒開始執(zhí)行，3表示每3秒執(zhí)行一次。因?yàn)槲覀冊O(shè)置了3個線程，所以運(yùn)行后線程會在第4秒開始用3個線程每3秒執(zhí)行一次。
public static void main(String[] args) { ScheduledExecutorService scheduleThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3); System.out.println(“測試1”); scheduleThreadPool.scheduleAtFixedRate(() -> { System.out.println(“線程名:” + Thread.currentThread().getName() + “已經(jīng)過了3秒”); }, 4, 3, TimeUnit.SECONDS); System.out.println(“測試2”); }
輸出：
測試1測試2線程名:pool-1-thread-1已經(jīng)過了3秒線程名:pool-1-thread-1已經(jīng)過了3秒線程名:pool-1-thread-2已經(jīng)過了3秒線程名:pool-1-thread-3已經(jīng)過了3秒……
5、ThreadPoolExecutor（手動創(chuàng)建線程池）
上面我們介紹了四種JDK自帶的線程池，但是平常不推薦使用。
ThreadPoolExecutor 相比于其他創(chuàng)建線程池的優(yōu)勢在于，它可以通過參數(shù)來控制最大任務(wù)數(shù)和拒絕策略，讓線程池的執(zhí)行更加透明和可控，所以在阿里巴巴《Java開發(fā)手冊》是這樣規(guī)定的：
【強(qiáng)制要求】線程池不允許使用 Executors 去創(chuàng)建，而是通過 ThreadPoolExecutor 的方式，這樣的處理方式讓寫的同學(xué)更加明確線程池的運(yùn)行規(guī)則，規(guī)避資源耗盡的風(fēng)險。
這一方面是由于jdk中自帶的線程池，都有其局限性，不夠靈活；另外使用ThreadPoolExecutor有助于大家明確線程池的運(yùn)行規(guī)則，創(chuàng)建符合自己的業(yè)務(wù)場景需要的線程池，避免資源耗盡的風(fēng)險。
需要進(jìn)行線程池的初始化，所以引入以下依賴:
com.google.guava guava 29.0-jre
在開始前需要注意線程池的幾個參數(shù)：
（在下面代碼的ThreadPoolExecutor里你會看到這些參數(shù)）：
corePoolSize=> 線程池里的核心線程數(shù)量maximumPoolSize=> 線程池里允許有的最大線程數(shù)量keepAliveTime=> 空閑線程存活時間unit=> keepAliveTime的時間單位,比如分鐘,小時等workQueue=> 緩沖隊(duì)列threadFactory=> 線程工廠用來創(chuàng)建新的線程放入線程池handler=> 線程池拒絕任務(wù)的處理策略,比如拋出異常等策略線程池按以下行為執(zhí)行任務(wù) 1. 當(dāng)線程數(shù)小于核心線程數(shù)時，創(chuàng)建線程。 2. 當(dāng)線程數(shù)大于等于核心線程數(shù)，且任務(wù)隊(duì)列未滿時，將任務(wù)放入任務(wù)隊(duì)列。 3. 當(dāng)線程數(shù)大于等于核心線程數(shù)，且任務(wù)隊(duì)列已滿 -1 若線程數(shù)小于最大線程數(shù)，創(chuàng)建線程 -2 若線程數(shù)等于最大線程數(shù)，拋出異常，拒絕任務(wù)
無返回值的線程創(chuàng)建
代碼初始化了線程池并用 executorService.execute 分別創(chuàng)建了兩個線程，一個用來輸出本線程的名字，另一個用來異步調(diào)用 printA() 方法。
public static void main(String[] args) { System.out.println(“開始”); //線程池的初始化 ThreadFactory namedThreadFactory = new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat(“demo-pool-%d”).build(); ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor( 60, 100, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingDeque(1024), namedThreadFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()); //開啟一個新線程用來輸出線程的名字 executorService.execute(() -> System.out.println(“第1個線程名字” + Thread.currentThread().getName())); //再開啟一個新線執(zhí)行printA() executorService.execute(() -> { System.out.println(“第2個線程名字” + Thread.currentThread().getName()); printA(); }); System.out.println(“完成”); executorService.shutdown(); } public static void printA() { for (int i = 0; i < 3; i++) { System.out.println("打?。篴aaaaaaaaaaaa"); } }
輸出：
開始完成第1個線程名字demo-pool-0第2個線程名字demo-pool-1打?。篴aaaaaaaaaaaa打?。篴aaaaaaaaaaaa打?。篴aaaaaaaaaaaa
有返回值的多線程調(diào)用
使用submit
public static void main(String[] args) { System.out.println(“開始”); //線程池的初始化 ThreadFactory namedThreadFactory = new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat(“demo-pool-%d”).build(); ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingDeque(1024), namedThreadFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()); //異步調(diào)用對象integerCallableTask中的call()計算1-100的和 Future future = threadPoolExecutor.submit(() -> { int nummber = 100; int sum = 0; for (int i = 0; i <= nummber; i++) { sum += i; } return sum; }); try { //獲取計算的結(jié)果 Integer result = future.get(); System.out.println("和是:" + result); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("完成"); //shutdown()：停止接收新任務(wù)，原來的任務(wù)繼續(xù)執(zhí)行 //shutdownNow()：停止接收新任務(wù)，原來的任務(wù)停止執(zhí)行 threadPoolExecutor.shutdown(); }
輸出：
開始和是:5050完成
線程池的submit和execute方法區(qū)別
1、接收的參數(shù)不一樣
execute接收的參數(shù)是new Runnable()，重寫run()方法，是沒有返回值的:
源碼：
public interface Executor { /** * Executes the given command at some time in the future. The command * may execute in a new thread, in a pooled thread, or in the calling * thread, at the discretion of the {@code Executor} implementation. * * @param command the runnable task * @throws RejectedExecutionException if this task cannot be * accepted for execution * @throws NullPointerException if command is null */ void execute(Runnable command);}
submit接收的參數(shù)是Callable，重寫call()方法，是有返回值的:
源碼：
/** * @throws RejectedExecutionException {@inheritDoc} * @throws NullPointerException {@inheritDoc} */ public Future submit(Callable task) { if (task == null) throw new NullPointerException(); RunnableFuture ftask = newTaskFor(task); execute(ftask); return ftask; }
