使用Callable接口创建线程和使用线程池的方式创建线程

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
  • ...