JDK5的多线程并发库简介

JDK5中增加了Doug Lea的并发库，这一引进给java线程的管理和使用提供了强大的便利性。 java.util.current包中提供了对线程优化、管理的各项操作，使得线程的使用变得的心应手。该包提供了线程的运行，线程池的创建，线程生命周期的控制，线程间的协作等功能。


一、核心API介绍
1、 Executor接口
public void execute(Runnable runnable);
该接口声明了execute方法，将Runnable对象传入，启动该方法相当于启动了该线程
2、ExecutorService接口
该接口是Executor的子接口，提供了submit方法，该方法返回Future对象，Future可用于控制线程的执行与取消
3、ScheduledExecutorService接口
该接口是ExecutorService的子接口，提供了线程启动时机的控制


4、Callable接口
提供了如下方法
public Object call() throws Exception;
该接口类似Runnable接口，只是有返回值和抛出的异常，该方法返回的值就是ExecutorService接口调用
submit(Callable call)方法的Future调用get方法返回的值。
5、Future接口
Future接口用于控制线程的执行。调用cancell(boolean bool)方法将会取消正在运行的进程。
另外ExecutorService的shutDown()方法将启动一次顺序关闭，执行以前提交的任务，但不接受新任务。如果已经关闭，则调用没有其他作用；shutDownNow()方法试图停止所有正在执行的活动任务，暂停处理正在等待的任务，并返回等待执行的任务列表。
6、Executors
这是一个线程池的工厂类，该类提供了许多生成Executor，ExecutorService，ScheduleExecutorService的工厂方法。


其实，Executor就相当于一个线程池，提供对线程的管理功能，包括启动线程，取消线程执行，加入线 程，移除线程，以及协调线程之间的工作等功能，这些随着Executor级别（即子接口，实现类）越高而功 能越强。
二、应用简介
1、启动一个线程
Executor executor=Executors.newFixedThreadPool(3);
executor.execute(new Runnable(){
public void run(){
//your code
}
});
也可以启动Callable形式的线程
ExecutorService executor=Executors.newFixedThreadPool(3);
executor.submit(new Callable(){
public Object call()throws Exception{
Object o=null;
// your code;
return o;
}
});


注意，以上的方法每执行一次就运行一次Runnable或Callable对象的run(),call()方法，如果生成的Executor对象指定了数目，例如上面中是3，则当调用execute方法或submit方法时到达3次以上时，实际上同时运行的线程最多只有3个，是按照顺序的（即多出来的，后放进去的线程没有运行），只有当Executor池中正在运行的线程少于3个（即某些线程处于idle空虚状态，不在运行了），其后多出来的线程才会开始运行（按调用执行的顺序），但任何时候最多只能有3个线程运行。
同一个线程可以被执行多次，多长调用执行方法就行了。


2、取消线程的执行
当想终止线程的执行时，可以调用Future的cancell方法，但也不一定能够终止；另外如果是ExecutorSrvice，也可以调用 shutDownNow或者shutDown方法。shutDown方法将等待当前的线程执行完毕后终止所有的线程，而shutDownNow试图停止所有正在执行的活动任务，暂停处理正在等待的任务，并返回等待执行的任务列表。


3、顺序执行线程
ExecutorService executor=Executors.newFixedThreadPool(3);
Future future=executor.submit(r1);//r1是Runnable或Callable实例
future.get();
executor.submit(r2);/r2是Runnable或Callable实例
以上代码将会使r1执行完后再执行r2,因为Future的get方法具有阻塞调用者线程的功能，执行get方法时，将会等待Future对应的线程执行完毕后才会返回结果，其会阻塞调用者线程。


4、从线程池中添加与移除线程
要移除线程，则需要ExecutorService接口的实现类ThreadPoolExecutor或其子类的方法。
在线程池中添加线程
调用execute或submit方法都可以将线程加入线程池，对同一个线程重复调用也可以，也相当于调用2个不同线程，只不过执行相同的代码。
在线程池中删除线程
public boolean remove(Runnable task)
从执行程序的内部队列中移除此任务（如果存在），从而如果尚未开始，则其不再运行,如果已经删除则返回true

public void purge()
尝试从工作队列移除所有已取消的 Future 任务。

5、线程的协作
利用CyclicBarrier可以协调线程的之间的运行，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点。
例如有一项工作需要有2个人完成，而这项工作有2个步骤，只有在执行第一个步骤只后，才可以执行第二个步骤，每一个步骤都需要2个人参与。这时可以使用CyclicBarrier了。2个人代表2个线程，如下。
class Worker implements Runnable{
private Work work;
private int speed;
public Work(Work work,int speed){
this.work=work;
this.speed=speed;
}
public void run(){
work.worked(speed);
}

}
class Work {

private CyclicBarrier barrier;
public Work(CyclicBarrier barrier){

this.barrier=barrier;
}
public void worked(int speed){
firstWork(speed);
secondWork();
}
private void firstWork(int speed){

barrier.await();
try{
Thread.sleep(speed);
}catch(Exception e){
}
}
private void secondWork(){

barrier.await();
}
}

public static void main(String args[]){
CyclicBarrier barrier=new CyclicBarrier(2);
Work work=new Work(barrier);
Worker worker1=new Worker(work);
Worker worker2=new Worker(work);
Executor executor=Executors.newFixedPoolThread(2);
executor.execute(worker1);
executor.execute(worker2);
}

6、线程池的线程回收
CompletionService是一个管理执行完毕的线程的类，以Executor为参数构造实例。submit方法用于提交任务，似乎是委派给 Executor执行，而take()方法则是获取并移除表示下一个已完成任务的 Future，如果目前不存在这样的任务，则等待。，pool也类似只不过当时没有时返回null并不等待。