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

public class ThreadNew {
    public static void main(String[] args) {
        //3.创建Callable接口实现类的对象
        NumberThread numberThread = new NumberThread();

        //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
        FutureTask futureTask = new FutureTask<>(numberThread);

        //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()
        new Thread(futureTask).start();


        try {
            //6.获取Callable中call方法的返回值

            //get()返回值即为FutureTask构造器参数Callable实现类重写的call()的返回值。
            Object sum = futureTask.get();
            System.out.println("总和为：" + sum);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

//1.创建一个实现Callable的实现类
class NumberThread implements Callable {
    //2.实现call方法，将此线程需要执行的操作声明在call()中
    @Override
    public Object call() throws Exception {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
            if (i % 2 == 0) {
                System.out.println(i);
                sum += i;
            }
        }
        return sum;
    }
}

 

 

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：

　　　　

　　　　

　　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 里面线程池的顶级接口是 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

public class ThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        //1. 提供指定线程数量的线程池
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
        ThreadPoolExecutor service1 = (ThreadPoolExecutor) service;
        //设置线程池的属性
//        System.out.println(service.getClass());
//        service1.setCorePoolSize(15);
//        service1.setKeepAliveTime();


        //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
        service.execute(new NumThread());//适合适用于Runnable
        service.execute(new NumThread1());//适合适用于Runnable

//        service.submit(Callable callable);//适合使用于Callable
        //3.关闭连接池
        service.shutdown();
    }
}
class NumThread 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 NumThread1 implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0;i <= 100;i++){
            if(i % 2 != 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
            }
        }
    }
}

 

　　2、示例二

public class ThreadPool1 {
    public static void main(String[] args) {
        //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
        ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(10);
        //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
        es.submit(new RunnableImpl());//pool-1-thread-1创建了一个新的线程执行
        //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
        es.submit(new RunnableImpl());//pool-1-thread-1创建了一个新的线程执行
        es.submit(new RunnableImpl());//pool-1-thread-2创建了一个新的线程执行

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

        es.submit(new RunnableImpl());//抛异常,线程池都没有了,就不能获取线程了
    }
}


// 2. 实现 Runnable 创建线程类
class RunnableImpl implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "创建了一个新的线程执行");
    }
}