1、使用Callable接口的方式实现多线程,这是JDK5.0新增的一种创建多线程的方法
package com.baozi.java2; import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask; public class ThreadNew {
public static void main(String[] args){
//3、创建callable接口实现类的对象
NewThread newThread= new NewThread();
//4、将此callable接口实现类的对象作为参数传递到FutureTask类的构造器中创建出一个FutureTask的实现类
FutureTask futureTask = new FutureTask(newThread);
//5、将FutureTask类的对象作为参数传递给Thread类的构造器创建一个Thread对象然后调用start()方法启动该线程
new Thread(futureTask).start();
try {
//6、可以通过futureTask.get()方法获取call()方法中的返回值
System.out.println(futureTask.get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
} }
//1、创建一个类实现callable接口
class NewThread implements Callable<Integer> {
//2、实现该接口中的call()方法
@Override
public Integer call() {
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
if (i % 2 == 0) {
sum += i;
}
}
return sum;
}
}
2、使用Callable接口创建多线程和使用Runnable接口创建多线程的异同
相比较Runnable接口,Callable接口的功能更加强大。
- 相比较Runnable接口中需要重写的run()方法,Callable接口需要重写的call()方法有返回值
- 该方法可以抛出异常,外边的程序可以利用这个异常获取异常信息
- 支持泛型的返回值
- 需要借助FutureTask类,获取该线程的返回值
Future接口:
- 可以对具体的Runnable、Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果等操作
- FutureTask是Future接口的唯一实现类
- FutureTask同时实现了Runnable、Callable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
3、使用线程池的方法创建多线程
package com.baozi.java2; import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; public class ThreadPool {
public static void main(String[] args) {
//1、先创建一个线程池
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
//3、为线程池中线程分配任务并执行
ThreadPoolExecutor service1=(ThreadPoolExecutor)service;
System.out.println(service.getClass());
service.execute(new NumberThread1());
service.execute(new NumberThread2());
service.execute(new NumberThread3());
//4、关闭线程池
service.shutdown();
}
}
//2、创建要执行某种操作的线程
class NumberThread1 implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i <= 100; i++) {
if (i % 2 == 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
} class NumberThread2 implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i <= 100; i++) {
if (i % 2 != 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
} class NumberThread3 implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i <= 100; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
4、为什么要使用线程池的方法创建多线程
传统的方法创建线程,当程序需要使用多线程的时候进行创建,用完之后就会立即销毁,如果频繁的进行这样的操作会消耗大量的系统资源,严重影响程序的性能。
5、线程池的任务处理策略:
- 如果当前线程池中的线程数目小于corePoolSize,则每来一个任务,就会分配一个线程去执行这个任务;
- 如果当前线程池中的线程数目>=corePoolSize,则每来一个任务,会尝试将其添加到任务缓存队列当中,若添加成功,则该任务会等待空闲线程将其取出去执行;若添加失败(一般来说是任务缓存队列已满),则会尝试创建新的线程去执行这个任务;如果当前线程池中的线程数目达到maximumPoolSize,则会采取任务拒绝策略进行处理;
- 如果线程池中的线程数量大于 corePoolSize时,此时若某线程空闲时间超过keepAliveTime,该线程将被终止,直至线程池中的线程数目不大于corePoolSize;如果允许为核心池中的线程设置存活时间,那么核心池中的线程空闲时间超过keepAliveTime,线程也会被终止。
public void execute(Runnable command) {
if (command == null)
throw new NullPointerException();
/*
* Proceed in 3 steps:
*
* 1. If fewer than corePoolSize threads are running, try to
* start a new thread with the given command as its first
* task. The call to addWorker atomically checks runState and
* workerCount, and so prevents false alarms that would add
* threads when it shouldn't, by returning false.
* 如果正在运行的线程数小于corePoolSize,那么将调用addWorker 方法来创建一个新的线程,并将该任务作为新线程的第一个任务来执行。
当然,在创建线程之前会做原子性质的检查,如果条件不允许,则不创建线程来执行任务,并返回false. * 2. If a task can be successfully queued, then we still need
* to double-check whether we should have added a thread
* (because existing ones died since last checking) or that
* the pool shut down since entry into this method. So we
* recheck state and if necessary roll back the enqueuing if
* stopped, or start a new thread if there are none.
* 如果一个任务成功进入阻塞队列,那么我们需要进行一个双重检查来确保是我们已经添加一个线程(因为存在着一些线程在上次检查后他已经死亡)或者
当我们进入该方法时,该线程池已经关闭。所以,我们将重新检查状态,线程池关闭的情况下则回滚入队列,线程池没有线程的情况则创建一个新的线程。
* 3. If we cannot queue task, then we try to add a new
* thread. If it fails, we know we are shut down or saturated
* and so reject the task.
如果任务无法入队列(队列满了),那么我们将尝试新开启一个线程(从corepoolsize到扩充到maximum),如果失败了,那么可以确定原因,要么是
线程池关闭了或者饱和了(达到maximum),所以我们执行拒绝策略。 */
// 1.当前线程数量小于corePoolSize,则创建并启动线程。
int c = ctl.get();
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
if (addWorker(command, true))
// 成功,则返回 return;
c = ctl.get();
}
// 2.步骤1失败,则尝试进入阻塞队列,
if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
// 入队列成功,检查线程池状态,如果状态部署RUNNING而且remove成功,则拒绝任务
int recheck = ctl.get();
if (! isRunning(recheck) && remove(command))
reject(command);
// 如果当前worker数量为0,通过addWorker(null, false)创建一个线程,其任务为null
else if (workerCountOf(recheck) == 0)
addWorker(null, false);
}
// 3. 步骤1和2失败,则尝试将线程池的数量有corePoolSize扩充至maxPoolSize,如果失败,则拒绝任务
else if (!addWorker(command, false))
reject(command);
}
线程池中关于任务分配策略的源码分析
6、线程池的关闭
ThreadPoolExecutor提供了两个方法,用于线程池的关闭,分别是shutdown()和shutdownNow(),其中:
- shutdown():不会立即终止线程池,而是要等所有任务缓存队列中的任务都执行完后才终止,但再也不会接受新的任务
- shutdownNow():立即终止线程池,并尝试打断正在执行的任务,并且清空任务缓存队列,返回尚未执行的任务
7、使用线程池创建多线程的优点
- 减少了创建新线程的时间,提高程序的响应速度
- 重复利用线程池中的线程,不需要每次都创建新的线程降低资源消耗
- 便于线程的管理:
- corePoolSize:表示允许线程池中允许同时运行的最大线程数
- maximumPoolSize:线程池允许的最大线程数,他表示最大能创建多少个线程。maximumPoolSize肯定是大于等于corePoolSize
- KeepAliveTime:表示线程没有任务时最多保持多久然后停止
- ...