Java线程-- 线程池

1、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使用，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。

为什么要使用线程池？

    在java中，如果每个请求到达就创建一个新线程，开销是相当大的。在实际使用中，创建和销毁线程花费的时间和消耗的系统资源都相当大，甚至可能要比在处理实际的用户请求的时间和资源要多的多。除了创建和销毁线程的开销之外，活动的线程也需要消耗系统资源。如果在一个jvm里创建太多的线程，可能会使系统由于过度消耗内存或“切换过度”而导致系统资源不足。为了防止资源不足，需要采取一些办法来限制任何给定时刻处理的请求数目，尽可能减少创建和销毁线程的次数，特别是一些资源耗费比较大的线程的创建和销毁，尽量利用已有对象来进行服务。

        线程池主要用来解决线程生命周期开销问题和资源不足问题。通过对多个任务重复使用线程，线程创建的开销就被分摊到了多个任务上了，而且由于在请求到达时线程已经存在，所以消除了线程创建所带来的延迟。这样，就可以立即为请求服务，使用应用程序响应更快。另外，通过适当的调整线程中的线程数目可以防止出现资源不足的情况。

2、 使用线程池方式--Runnable接口

线程池都是通过线程池工厂创建，再调用线程池中的方法获取线程，再通过线程去执行任务方法。

1、 Executors：线程池创建工厂类

//返回线程池对象,newFixedThreadPool()方法，int表示创建的线程数
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)：

2、ExecutorService：线程池类

//获取线程池中的某一个线程对象，并执行
Future<?> submit(Runnable task)：

3、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

4、使用线程池中线程对象的步骤：

• 创建线程池对象
• 创建Runnable接口子类对象
• 提交Runnable接口子类对象
• 关闭线程池

3、代码实例

Runnable接口实现类

public class MyRunnable implements Runnable {
//重写run()方法
    public void run(){
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            System.out.println("run...."+i);
        }
    }
}

创建线程池，并提取线程执行

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //获取线程池对象（从线程池工厂中获得），2表示两个线程
        ExecutorService es= Executors.newFixedThreadPool(2);
        //创建Runable实例对象
        MyRunnable run=new MyRunnable();
        //提交Runnable接口子类对象，并执行
        es.submit(run);
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            System.out.println("main..."+i);
        }
        //关闭线程池
        es.shutdown();

    }

}

3、使用线程池方式—Callable接口 

Callable接口：与Runnable接口功能相似，用来指定线程的任务。其中的call()方法，用来返回线程任务执行完毕后的结果，call方法可抛出异常。 

1、ExecutorService：线程池类

//获取线程池中的某一个线程对象，并执行线程中的call()方法
<T> Future<T> submit(Callable<T> task)：

2、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 

3、使用线程池中线程对象的步骤： 

• 创建线程池对象 

• 创建Callable接口子类对象 

• 提交Callable接口子类对象

• 关闭线程池

4、代码实例

 Callable接口实现类,call方法可抛出异常、返回线程任务执行完毕后的结果

public class MyCallable implements Callable<String> {
    // Callable泛型就是你call()方法的返回值类型
    //重写call()方法
    public String call() throws Exception {        
        return "这是call方法";
    }
}

创建线程池，提取线程并执行

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        //获取线程池方法
        ExecutorService es= Executors.newFixedThreadPool(2);
        //创建callable子类
        MyCallable mc=new MyCallable();
        //提交callable子类
        Future<String> f=es.submit(mc);
        String str=f.get();
        System.out.println(str);
        //关闭线程池
        es.shutdown();
    }
}

5、线程池练习：返回两个数相加的结果

要求：通过线程池中的线程对象，使用Callable接口完成两个数求和操作

lFuture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

 get() 获取Future对象中封装的数据结果

代码演示：

public class ThreadPoolDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        //创建线程池对象
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);
        
        //创建一个Callable接口子类对象，并赋值
        //MyCallable c = new MyCallable();
        MyCallable c = new MyCallable(100, 200);
        MyCallable c2 = new MyCallable(10, 20);
        
        //获取线程池中的线程，调用Callable接口子类对象中的call()方法, 完成求和操作
        //<Integer> Future<Integer> submit(Callable<Integer> task)
        // Future 结果对象
        Future<Integer> result = threadPool.submit(c);
        //此 Future 的 get 方法所返回的结果类型
        Integer sum = result.get();
        System.out.println("sum=" + sum);
        
        //再演示
        result = threadPool.submit(c2);
        sum = result.get();
        System.out.println("sum=" + sum);
        //关闭线程池(可以不关闭)
        threadPool.shutdown();
    }
}　

 Callable接口实现类

public class MyCallable implements Callable<Integer> {
    //成员变量
    int x = 5;
    int y = 3;
    //构造方法
    public MyCallable(){
    }
    public MyCallable(int x, int y){
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        return x+y;
    }
}

 了解工厂模式、代理模式、单例模式的概念、例子、用法