Java并发编程扩展（线程通信、线程池）

之前我说过，实现多线程的方式有4种，但是之前的文章中，我只介绍了两种，那么下面这两种，可以了解了解，不懂没关系。

使用`ExecutorService`、`Callable`、`Future`实现有返回结果的线程

使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的线程，也可以叫线程池方式。

ExecutorService、Callable、Future三个接口都是属于Executor框架。可返回值的任务必须实现Callable接口。通过ExecutorService执行Callable任务后，可以获取到一个Future的对象，在该对象上调用get()就可以获取到Callable任务返回的结果了。

注意：Future的get方法是阻塞的，即线程无返回结果，get方法会一直等待。

其他创建线程的方式

除了以上四种主要的线程创建方式之外，也还有很多其他的方式可以启动多线程任务。比如通过Timer启动定时任务，或者通过像Spring Task和quartz这样的第三方任务调度框架也可以开启多线程任务，关于第三方任务调度框架的例子还请查询相关资料。

线程通信

什么是线程通信？

当多个线程共同操作共享的资源时，互相告知自己的状态以避免资源争夺。线程通信主要可以分为三种方式，分别为共享内存、消息传递和管道流。

说白了就是用某些方法来获取线程的资源使用状态！

如何实现线程通信

wait方法：是Object类的方法，也就是说，所有的对象都有wait方法，调用了一个对象的wait方法，获得这个对象锁的线程将等待，并释放对象锁。

调用对象的wait方法时，一定要有一个线程获得对象的对象锁，否则抛出异常。

notify方法：是Object类的方法，调用一个对象的notify方法，在这个对象上等待的线程中随机唤醒一个。

nofifyAll方法：在这个对象上等待的线程全都唤醒。

`sleep`和`wait`的区别

sleep是Thread类的方法，wait是Object类的方法。
sleep不释放对象锁，wait释放对象锁。
sleep只能到指定的时间自动唤醒，wait可以指定时间，也可以通过notify主动唤醒。

线程池

在项目中可能会创建大量的多线程，在执行完多线程后，线程对象被销毁，又有多线程需求时，再次创建多线程， 要反复的创建、销毁线程。可以用线程池管理多线程。

扩展

线程池模式一般分为两种：HS/HA半同步/半异步模式、L/F领导者与跟随者模式。

半同步/半异步模式又称为生产者消费者模式，是比较常见的实现方式，比较简单。分为同步层、队列层、异步层三层。同步层的主线程处理工作任务并存入工作队列，工作线程从工作队列取出任务进行处理，如果工作队列为空，则取不到任务的工作线程进入挂起状态。由于线程间有数据通信，因此不适于大数据量交换的场合。
领导者跟随者模式，在线程池中的线程可处在3种状态之一：领导者leader、追随者follower或工作者processor。任何时刻线程池只有一个领导者线程。事件到达时，领导者线程负责消息分离，并从处于追随者线程中选出一个来当继任领导者，然后将自身设置为工作者状态去处置该事件。处理完毕后工作者线程将自身的状态置为追随者。这一模式实现复杂，但避免了线程间交换任务数据，提高了CPU cache相似性。在ACE(Adaptive Communication Environment)中，提供了领导者跟随者模式实现。

线程池的伸缩性对性能有较大的影响。

创建太多线程，将会浪费一定的资源，有些线程未被充分使用。
销毁太多线程，将导致之后浪费时间再次创建它们。
创建线程太慢，将会导致长时间的等待，性能变差。
销毁线程太慢，导致其它线程资源饥饿。