Java 多线程 之 创建线程的另外两种方式(JDK5.0新增)

一、创建线程新增方式一:实现 Callable 接口

  1、Callable概述

    与使用 Runnable 相比,Callable 功能更强大些

      ① 相比 run() 方法,可以有返回值;

      ② 方法可以抛出异常;

      ③ 支持泛型的返回值;

      ④ 需要借助 FutureTask 类,比如获取返回结果;

  2、Future接口

    (1)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;

    (2)FutureTask 是 Future 接口的唯一的实现类;

    (3)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;

  3、使用步骤

    (1)创建一个实现Callable的实现类;

    (2)实现call方法,将此线程需要执行的操作声明在call()中;

    (3)创建Callable接口实现类的对象;

    (4)将此Callable接口实现类的对象作为传递到FutureTask构造器中,创建FutureTask的对象;

    (5)将FutureTask的对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread对象,并调用start()

 

  4、代码示例

 1 public class ThreadNew {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         //3.创建Callable接口实现类的对象
 4         NumberThread numberThread = new NumberThread();
 5 
 6         //4.将此Callable接口实现类的对象作为传递到FutureTask构造器中,创建FutureTask的对象
 7         FutureTask futureTask = new FutureTask<>(numberThread);
 8 
 9         //5.将FutureTask的对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread对象,并调用start()
10         new Thread(futureTask).start();
11 
12 
13         try {
14             //6.获取Callable中call方法的返回值
15 
16             //get()返回值即为FutureTask构造器参数Callable实现类重写的call()的返回值。
17             Object sum = futureTask.get();
18             System.out.println("总和为:" + sum);
19         } catch (InterruptedException e) {
20             e.printStackTrace();
21         } catch (ExecutionException e) {
22             e.printStackTrace();
23         }
24     }
25 }
26 
27 //1.创建一个实现Callable的实现类
28 class NumberThread implements Callable {
29     //2.实现call方法,将此线程需要执行的操作声明在call()中
30     @Override
31     public Object call() throws Exception {
32         int sum = 0;
33         for (int i = 0; i <= 100; i++) {
34             if (i % 2 == 0) {
35                 System.out.println(i);
36                 sum += i;
37             }
38         }
39         return sum;
40     }
41 }

 

 

二、创建线程:使用线程池

  1、线程池思想概述

    如果使用线程的时候就去创建一个线程,这样实现起来非常简便,但是会出现一个问题:

    如果并发的线程数量很多,并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了,这样频繁创建线程就会大大降低系统的效率,因为频繁创建线程和销毁线程需要时间。

    Java 中可以通过线程池使线程可以复用,就是执行完一个任务,并不是销毁,还可以继续执行其他的任务。

  2、线程池概念

    线程池:其实就是一个容纳多个线程的容器,其中的线程可以反复利用,省去了频繁创建线程对象的操作,无需反复创建线程而消耗过多资源。

    线程池中很多操作都是优化资源相关的,下面通过图来了解线程池的工作原理:

    Java 多线程 之 创建线程的另外两种方式(JDK5.0新增)

    Java 多线程 之 创建线程的另外两种方式(JDK5.0新增)

  3、线程池好处

    (1) 降低资源消耗,减少了创建和销毁线程的次数,每个工作线程都可以被重复利用,可执行多个任务;

    (2)提高响应速度。当任务到达时,任务可以不需要的等到线程创建就能立即执行;

    (3)提高线程的可管理性。可以根据系统的承受能力,调整线程池中工作线程的数目,防止因为消耗过多的内存,而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存,线程开的越多,消耗的内存也就越大,最后死机 )

 

三、线程池的使用

  1、概述

    JDK1.5 之后,java 里面线程池的*接口是 java.util.concurrent.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 java.util.concurrent.ExecutorService。

    JDK 5.0起提供了线程池相关API: ExecutorService 和 Executors。

  2、ExecutorService

    ExecutorService:真正的线程池接口。常见子类ThreadPoolExecutor

void execute(Runnable command) :执行任务/命令,没有返回值,一般用来执行Runnable

<T> Future<T> submit(Callable<T> task):执行任务,有返回值,一般又来执行Callable,
获取线程池中的某一个线程对象,并执行;Future 接口:用来记录线程任务执行完毕后产生的结果,线程池创建与使用
void shutdown() :关闭/销毁连接池的方法 

  

  3、Executors:工具类、线程池的工厂类,用于创建并返回不同类型的线程池

  要配置一个线程池是比较复杂的,因此 java.util.concurrent.Excutors 线程工厂里面提供了一些静态方法,生成一些常用的线程池。

Executors.newCachedThreadPool():创建一个可根据需要创建新线程的线程池

Executors.newFixedThreadPool(n); 创建一个可重用固定线程数的线程池

Executors.newSingleThreadExecutor() :创建一个只有一个线程的线程池

Executors.newScheduledThreadPool(n):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。

    返回值:ExecutorService接口,返回的是ExecutorService接口的实现类对象,我们可以使用ExecutorService接口接收(面向接口编程)

 

  4、ThreadPoolExecutor

    ThreadPoolExecutor 是ExecutorService的具体子类,通过此类我们进行线程池的一些常用设置:

corePoolSize:核心池的大小
maximumPoolSize:最大线程数
keepAliveTime:线程没有任务时最多保持多长时间后会终止

 

  5、使用线程池中的步骤

    ① 使用线程池的工厂类Executors里边提供的静态方法newFixedThreadPool生产一个指定线程数量的线程池

    ② 创建一个类,实现Runnable接口,重写run方法,设置线程任务

    ③ 调用ExecutorService中的方法submit,传递线程任务(实现类),开启线程,执行run方法

    ④ 调用ExecutorService中的方法shutdown销毁线程池(不建议执行)

 

四、代码示例

  1、示例一

 1 public class ThreadPool {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         //1. 提供指定线程数量的线程池
 4         ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
 5         ThreadPoolExecutor service1 = (ThreadPoolExecutor) service;
 6         //设置线程池的属性
 7 //        System.out.println(service.getClass());
 8 //        service1.setCorePoolSize(15);
 9 //        service1.setKeepAliveTime();
10 
11 
12         //2.执行指定的线程的操作。需要提供实现Runnable接口或Callable接口实现类的对象
13         service.execute(new NumThread());//适合适用于Runnable
14         service.execute(new NumThread1());//适合适用于Runnable
15 
16 //        service.submit(Callable callable);//适合使用于Callable
17         //3.关闭连接池
18         service.shutdown();
19     }
20 }
21 class NumThread implements Runnable{
22 
23     @Override
24     public void run() {
25         for(int i = 0;i <= 100;i++){
26             if(i % 2 == 0){
27                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
28             }
29         }
30     }
31 }
32 
33 class NumThread1 implements Runnable{
34 
35     @Override
36     public void run() {
37         for(int i = 0;i <= 100;i++){
38             if(i % 2 != 0){
39                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
40             }
41         }
42     }
43 }

 

  2、示例二

 1 public class ThreadPool1 {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         //1.使用线程池的工厂类Executors里边提供的静态方法newFixedThreadPool生产一个指定线程数量的线程池
 4         ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(10);
 5         //3.调用ExecutorService中的方法submit,传递线程任务(实现类),开启线程,执行run方法
 6         es.submit(new RunnableImpl());//pool-1-thread-1创建了一个新的线程执行
 7         //注意:线程池会一直开启,使用完了线程,会自动把线程归还给线程池,线程可以继续使用
 8         es.submit(new RunnableImpl());//pool-1-thread-1创建了一个新的线程执行
 9         es.submit(new RunnableImpl());//pool-1-thread-2创建了一个新的线程执行
10 
11         //4.调用ExecutorService中的方法shutdown销毁线程池(不建议执行)
12         es.shutdown();
13 
14         es.submit(new RunnableImpl());//抛异常,线程池都没有了,就不能获取线程了
15     }
16 }
17 
18 
19 // 2. 实现 Runnable 创建线程类
20 class RunnableImpl implements Runnable {
21     @Override
22     public void run() {
23         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "创建了一个新的线程执行");
24     }
25 }

 

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