多线程并发详解

一、Java 线程实现/创建方式

注意:

• 新建的线程不会自动开始运行,必须通过start( )方法启动

• 不能直接调用run()来启动线程,这样run()将作为一个普通方法立即执行,执行完毕前其他线程无法并发执行

• Java程序启动时,会立刻创建主线程,main就是在这个线程上运行。当不再产生新线程时,程序是单线程的

1.1 继承Thread 类

Thread 类本质上是实现了 Runnable 接口的一个实例,代表一个线程的实例。启动线程的唯一方法就是通过 Thread 类的 start()实例方法。start()方法是一个 native 方法,它将启动一个新线程,并执行 run()方法。

• 优势:编写简单

• 劣势:无法继承其它父类

1.1.1 ****创建:继承Thread+重写run

  1.1.2 启动:创建子类对象+调用start

public class StartThread extends Thread{

//线程入口点

@Override

public void run() {

for(int i=0;i<10;i++) {

System.out.println("listen music");

}

}

public static void main(String[] args) {

//创建子类对象

StartThread st=new StartThread();

//调用start方法

st.start();//开启新线程交于cpu决定执行顺序

for(int i=0;i<10;i++) {

System.out.println("coding");

}

}

}

1.2 实现runnable接口

如果自己的类已经 extends 另一个类,就无法直接 extends Thread,此时,可以实现一个Runnable 接口。

• 优势:可以继承其它类,多线程可共享同一个Runnable对象

• 劣势:编程方式稍微复杂,如果需要访问当前线程,需要调用Thread.currentThread()方法

1.2.1 创建:实现runnable接口+重写run

   1.2.2 启动:创建实现类对象+Thread类对象+调用start

public class StartRun implements Runnable{

//线程入口点

@Override

public void run() {

for(int i=0;i<10;i++) {

System.out.println("listen music");

}

}

public static void main(String[] args) {

//创建实现类对象

StartRun st=``new` `StartRun();

//创建代理类对象
          //启动 MyThread,需要首先实例化一个 Thread,并传入自己的 MyThread 实例:`
Thread t=``new` `Thread(st);

//事实上,当传入一个 Runnable target 参数给 Thread 后,Thread 的 run()方法就会调用target.run()

//调用start方法

t.start();//开启新线程交于cpu决定执行顺序`

//匿名法

//      new Thread(new StartRun()).start();

for(int i=0;i<10;i++) {

System.out.println("coding");

}

}

}

1.3 实现Callable接口

有返回值的任务必须实现 Callable 接口,类似的,无返回值的任务必须 Runnable 接口。执行Callable 任务后,可以获取一个 Future 的对象,在该对象上调用 get 就可以获取到 Callable 任务返回的 Object 了,再结合线程池接口 ExecutorService 就可以实现传说中有返回结果的多线程了。

• 与实行Runnable相比, Callable功能更强大些

• 方法不同

• 可以有返回值,支持泛型的返回值

• 可以抛出异常

• 需要借助FutureTask,比如获取返回结果

Future接口

• 可以对具体Runnable、Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果等。

• FutrueTask是Futrue接口的唯一的实现类

• FutureTask 同时实现了Runnable, Future接口。它既可以作为Runnable被线程执行,又可以作为Future得到Callable的返回值

//创建一个线程池

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);

// 创建多个有返回值的任务`

List list = new ArrayList();

for (int i = 0; i < taskSize; i++) {

Callable c = ``new` `MyCallable(i +" ");

// 执行任务并获取 Future 对象

Future f = pool.submit(c);

list.add(f);

}

// 关闭线程池

pool.shutdown();

// 获取所有并发任务的运行结果`

for (Future f : list) {

// 从 Future 对象上获取任务的返回值,并输出到控制台

System.out.println(``"res:"` `+ f.get().toString());

}

1.4 基于线程池的方式

线程和数据库连接这些资源都是非常宝贵的资源。那么每次需要的时候创建,不需要的时候销毁,是非常浪费资源的。那么我们就可以使用缓存的策略,也就是使用线程池

// 创建线程池

ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);

while(true) {

threadPool.execute(new Runnable() { // 提交多个线程任务,并执行

@Override

public void run() {

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running ..");

try {

Thread.sleep(3000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

});

}

}               `

二、四种线程池

Java 里面线程池的顶级接口是 Executor,但是严格意义上讲 Executor 并不是一个线程池,而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是 ExecutorService

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2.1 newCachedThreadPool

创建一个可根据需要创建新线程的线程池,但是在以前构造的线程可用时将重用它们。对于执行很多短期异步任务的程序而言,这些线程池通常可提高程序性能。调用 execute 将重用以前构造的线程(如果线程可用)。如果现有线程没有可用的,则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。因此,长时间保持空闲的线程池不会使用任何资源

2.2 newFixedThreadPool

创建一个可重用固定线程数的线程池,以共享的无界队列方式来运行这些线程。在任意点,在大多数 Threads 线程会处于处理任务的活动状态。如果在所有线程处于活动状态时提交附加任务,则在有可用线程之前,附加任务将在队列中等待。如果在关闭前的执行期间由于失败而导致任何线程终止,那么一个新线程将代替它执行后续的任务(如果需要)。在某个线程被显式地关闭之前,池中的线程将一直存在

2.3 newScheduledThreadPool

创建一个线程池,它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool= Executors.newScheduledThreadPool(3);

scheduledThreadPool.schedule(newRunnable(){

@Override

public void run() {

System.out.println("延迟三秒");

}

}, 3, TimeUnit.SECONDS);

scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(newRunnable(){

@Override

public void run() {

System.out.println延迟 1 秒后每三秒执行一次");

},1,3,TimeUnit.SECONDS);

2.4 newSingleThreadExecutor

Executors.newSingleThreadExecutor()返回一个线程池(这个线程池只有一个线程),这个线程池可以在线程死后(或发生异常时)重新启动一个线程来替代原来的线程继续执行下去!

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