并发编程-线程池

概述

• 线程是进程的一个执行单元，是CPU任务调度的基本单位。一个进程可以包含多个线程，同一个进程下的所有线程共享改进程的所有资源

生命周期

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• 新建状态：创建实例

• 就绪状态：等待CPU分配时间

• 运行状态：执行中，获得CPU资源。

• 阻塞状态：释放cpu资源，在某些条件下回到就绪状态，调用sleep方法进入阻塞状态，释放cpu资源，不会释放锁，调用wait方法，在释放资源的同时，也会释放锁。

• 死亡状态：线程执行完毕，或者stop线程。

优点

• 划分尺度小，执行开销小，提高并行效率
• 共享内存，提高资源利用率和执行效率

缺点

• 没有单独的地址空间，不能独立运行，无法对资源进行管理。

创建

创建线程的四种方式：

• 继承Thread类

  public class ThreadDemo extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        System.out.println("创建线程的第一种方式");
    }
}

        ThreadDemo threadDemo = new ThreadDemo();
        threadDemo.setName("thread-demo");
        //1标准的启动方式
        threadDemo.start();
      //2、调用类的方法的启动方式
        threadDemo.run();

start()和run()的区别：
start()方法会创建一个新的线程，执行run方法。
run()方法，类的方法调用是在主线程上执行。
可通过在Thread.currentThread().getName()查看执行线程名

• 继承runable接口

public class RunableDemo implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        System.out.println("创建线程的第二种方法");
    }
}

Thread thread = new Thread(new RunableDemo());
        thread.start();

推荐使用这种方式，有利于在多继承的情况下的代码扩展

• 有返回值的创建线程的callable方式

public class CallableDemo implements Callable {
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        System.out.println("创建线程的第二种方法");
        return 1;
    }
}

        CallableDemo callableDemo = new CallableDemo();
        FutureTask futureTask = new FutureTask(callableDemo);
        Thread callThread = new Thread(futureTask,"返回值");
        callThread.start();
        futureTask.get();

以继承callable接口创建线程，可以有返回值，通过cas原理把数据set到futureTask对象中，调用get方式会使程序进入阻塞状态，直到线程执行完毕拿到返回值。

• 线程池

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• 顶层接口Executor，内部包含一个execute方法，入参是个Runable对象。
• ThreadPoolExecutor，线程池定义类
  * corePoolSize 核心线程数
  * maximumPoolSize 最大线程数
  * keepAliveTime 空闲时间
  * unit 单位
  * workQueue 工作队列,用于管理任务
  * threadFactory 线程工厂类
  * defaultHandler 默认处理方法，工作队列无空闲的情况下的处理办法。
• Executors 创建线程池的工具类，tips:工具类一般都是以s结尾，例：Collections、Arrays

线程池种类

• 单一线程执行任务，FIFO机制，保证任务的有序性,线程池核心线程和最大线程数均为1，永不过期，以一个链表队列管理任务有序执行。源码结构：

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue()));
    }

• 固定大小的线程池，当有新的任务进来，就会创建一个新的线程去执行，任务执行完毕，线程并不会被回收，而是变成空闲线程，等待执行下次任务，会占用一部分资源，但是节约了线程重复创建和销毁的开销。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue());
    }

• 不固定大小的线程池，创建线程最大数为Integer.MAX_VALUE,而且可以回收空闲线程。

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue());
    }

• 定时任务线程，定时任务，支持周期性工作。

public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
        super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
              new DelayedWorkQueue());
    }

四种方式可以根据实际情况选择，可以不使用工具类的方式创建线程池，直接实例话线程池类，按照需求自定义里面的参数会更加合适。

下篇：线程池-BlockQueue(线程容器)