java多线程基础概念

概念与原理

用户线程与守护线程

线程总体分两类：用户线程和守候线程。

当所有用户线程执行完毕的时候，JVM自动关闭。但是守候线程却不独立于JVM，守候线程一般是由操作系统或者用户自己创建的。

守护线程

守护线程与普通线程写法上基本么啥区别，调用线程对象的方法setDaemon(true)，则可以将其设置为守护线程。

守护线程使用的情况较少，但并非无用，举例来说，JVM的垃圾回收、内存管理等线程都是守护线程。还有就是在做数据库应用时候，使用的数据库连接池，连接池本身也包含着很多后台线程，监控连接个数、超时时间、状态等等。

setDaemon方法的详细说明：

public final void setDaemon(boolean on)
将该线程标记为守护线程或用户线程。当正在运行的线程都是守护线程时，Java 虚拟机退出。    
  该方法必须在启动线程前调用。    

  该方法首先调用该线程的 checkAccess 方法，且不带任何参数。这可能抛出 SecurityException（在当前线程中）。    


  参数： 
    on - 如果为 true，则将该线程标记为守护线程。    
  抛出：    
    IllegalThreadStateException - 如果该线程处于活动状态。    
    SecurityException - 如果当前线程无法修改该线程。 
  另请参见： 
    isDaemon(), checkAccess()

代码示例

/** * Java线程：线程的调度-守护线程 * * @author leizhimin 2009-11-4 9:02:40 */ 
public class Test { 
        public static void main(String[] args) { 
                Thread t1 = new MyCommon(); 
                Thread t2 = new Thread(new MyDaemon()); 
                t2.setDaemon(true);        //设置为守护线程 

                t2.start(); 
                t1.start(); 
        } 
} 

class MyCommon extends Thread { 
        public void run() { 
                for (int i = 0; i < 5; i++) { 
                        System.out.println("线程1第" + i + "次执行！"); 
                        try { 
                                Thread.sleep(7); 
                        } catch (InterruptedException e) { 
                                e.printStackTrace(); 
                        } 
                } 
        } 
} 

class MyDaemon implements Runnable { 
        public void run() { 
                for (long i = 0; i < 9999999L; i++) { 
                        System.out.println("后台线程第" + i + "次执行！"); 
                        try { 
                                Thread.sleep(7); 
                        } catch (InterruptedException e) { 
                                e.printStackTrace(); 
                        } 
                } 
        } 
}

/* 后台线程第0次执行！ 线程1第0次执行！ 线程1第1次执行！ 后台线程第1次执行！ 后台线程第2次执行！ 线程1第2次执行！ 线程1第3次执行！ 后台线程第3次执行！ 线程1第4次执行！ 后台线程第4次执行！ 后台线程第5次执行！ 后台线程第6次执行！ 后台线程第7次执行！ */

从上面的执行结果可以看出：
前台线程是保证执行完毕的，后台线程还没有执行完毕就退出了。

实际上：JRE判断程序是否执行结束的标准是所有的前台执线程行完毕了，而不管后台线程的状态，因此，在使用后台线程时候一定要注意这个问题

线程状态转换

线程的创建与运行

在再度温习Java5的并发编程的知识点时发现，首要的就是把Runnable、Callable、Executor、Future等的关系搞明白，遂有了下述小测试程序，通过这个例子上述三者的关系就一目了然了。

在java5以后，一个可以调度执行的线程单元可以有三种方式定义：

Thread、Runnable、Callable，其中Runnable实现的是void run()方法，Callable实现的是 V call()方法，并且可以返回执行结果，其中Runnable可以提交给Thread来包装下，直接启动一个线程来执行，而Callable则一般都是提交给ExecuteService来执行。

简单来说，Executor就是Runnable和Callable的调度容器，Future就是对于具体的调度任务的执行结果进行查看，最为关键的是Future可以检查对应的任务是否已经完成，也可以阻塞在get方法上一直等待任务返回结果。Runnable和Callable的差别就是Runnable是没有结果可以返回的，就算是通过Future也看不到任务调度的结果的。

/** * 通过简单的测试程序来试验Runnable、Callable通过Executor来调度的时候与Future的关系 */
package com.hadoop.thread;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

public class RunnableAndCallable2Future {

    public static void main(String[] args) {

        // 创建一个执行任务的服务
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
        try {
            //1.Runnable通过Future返回结果为空
            //创建一个Runnable，来调度，等待任务执行完毕，取得返回结果
            Future<?> runnable1 = executor.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("runnable1 running.");
                }
            });
            System.out.println("Runnable1:" + runnable1.get());

            // 2.Callable通过Future能返回结果
            //提交并执行任务，任务启动时返回了一个 Future对象，
            // 如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个Future对象进行操作
            Future<String> future1 = executor.submit(new Callable<String>() {
                @Override
                public String call() throws Exception {
                    // TODO Auto-generated method stub
                    return "result=task1";
                }
            });
            // 获得任务的结果，如果调用get方法，当前线程会等待任务执行完毕后才往下执行
            System.out.println("task1: " + future1.get());

            //3. 对Callable调用cancel可以对对该任务进行中断
            //提交并执行任务，任务启动时返回了一个 Future对象，
            // 如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个Future对象进行操作
            Future<String> future2 = executor.submit(new Callable<String>() {
                @Override
                public String call() throws Exception {             
                    try {
                        while (true) {
                            System.out.println("task2 running.");
                            Thread.sleep(50);
                        }
                    } catch (InterruptedException e) {
                        System.out.println("Interrupted task2.");
                    }
                    return "task2=false";
                }
            });

            // 等待5秒后，再停止第二个任务。因为第二个任务进行的是无限循环
            Thread.sleep(10);
            System.out.println("task2 cancel: " + future2.cancel(true));

            // 4.用Callable时抛出异常则Future什么也取不到了
            // 获取第三个任务的输出，因为执行第三个任务会引起异常
            // 所以下面的语句将引起异常的抛出
            Future<String> future3 = executor.submit(new Callable<String>() {

                @Override
                public String call() throws Exception {
                    throw new Exception("task3 throw exception!");
                }

            });
            System.out.println("task3: " + future3.get());
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.toString());
        }
        // 停止任务执行服务
        executor.shutdownNow();
    }
}
/* runnable1 running. Runnable1:null task1: result=task1 task2 running. task2 cancel: true Interrupted task2. java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.Exception: Bad flag value! */

FutureTask则是一个RunnableFuture，即实现了Runnbale又实现了Futrue这两个接口，另外它还可以包装Runnable和Callable，所以一般来讲是一个符合体了，它可以通过Thread包装来直接执行，也可以提交给ExecuteService来执行，并且还可以通过v get()返回执行结果，在线程体没有执行完成的时候，主线程一直阻塞等待，执行完则直接返回结果。

public class FutureTaskTest {

    /** * @param args */
    public static void main(String[] args) {
        Callable<String> task = new Callable<String>() {
            public String call() {
                System.out.println("Sleep start.");
                try {
                    Thread.sleep(1000 * 10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("Sleep end.");
                return "time=" + System.currentTimeMillis();
            }
        };

        //直接使用Thread的方式执行
        FutureTask<String> ft = new FutureTask<String>(task);
        Thread t = new Thread(ft);
        t.start();
        try {
            System.out.println("waiting execute result");
            System.out.println("result = " + ft.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

        //使用Executors来执行
        System.out.println("=========");
        FutureTask<String> ft2 = new FutureTask<String>(task);
        Executors.newSingleThreadExecutor().submit(ft2);
        try {
            System.out.println("waiting execute result");
            System.out.println("result = " + ft2.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

    }
}
/* waiting execute result Sleep start. Sleep end. result = time=1370844662537 ========= waiting execute result Sleep start. Sleep end. result = time=1370844672542 */

参考：
http://blog.csdn.net/bboyfeiyu/article/details/24851847

http://blog.csdn.net/zhangzhaokun/article/details/6615454

ThreadLocal