从线程到多线程超详细讲解(内存图解)

先上个图,内存图

        内存区域中的虚拟机栈和本地方法栈在每个线程中都各自有一份,而方法区和堆在进程中一直有一份,多个线程共享这些资源。

言归正传

1.线程概念

先搞清楚三个概念:

  • 程序(program)是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一
    段静态的代码,静态对象。
  • 进程(process)是程序的一次执行过程,或是正在运行的一个程序。是一个动态
    的过程:有它自身的产生、存在和消亡的过程。——生命周期
    ■如:运行中的QQ,运行中的MP3播放器
    ■程序是静态的,进程是动态的
    ■进程作为资源分配的单位,系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域
  •  线程(thread),进程可进一步细化为线程,是一个程序内部的一条执行路径
    ■若一个进程同一时间 并行执行多个线程,就是支持多线程的
    ■线程作为调度和执行的单位,每个线程拥有独立的运行栈和程序计数器(pc),线程切换的开
    销小

注意:一个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间它们从同一堆中分配对象,可以
访问相同的变量和对象。这就使得线程间通信更简便、高效。但多个线程操作共享的系统资
源可能就会带来安全的隐患

2.多线程的优点

背景 : 以单核CPU为例,只使用单个线程先后完成多个任务(调用多个方法),肯定比用多个线程来完成用的时间更短,那为什么还用多线程呢?

多线程程序的优点:

  1. 提高应用程序的响应。对图形化界面更有意义,可增强用户体验。
  2. 提高计算机系统CPU的利用率
  3. 改善程序结构。将既长又复杂的进程分为多个线程,独立运行,利于理解和修改。

3.创建多线程

方式一:继承Thread

多线程的交替执行在下面这段代码里也有很好的展现。

/**
 * 多线程的创建,方式一:继承于Thread类
 * 1. 创建一个继承于Thread类的子类
 * 2. 重写Thread类的run() --> 将此线程执行的操作声明在run()中
 * 3. 创建Thread类的子类的对象
 * 4. 通过此对象调用start()
 * <p>
 * 例子:遍历100以内的所有的偶数
 *
 * @author wudi
 * @create 2019-02-13 上午 11:46
 */

//1. 创建一个继承于Thread类的子类
class MyThread extends Thread {
    //2. 重写Thread类的run()
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
            }
        }
    }
}


public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        //3. 创建Thread类的子类的对象
        MyThread t1 = new MyThread();

        //4.通过此对象调用start():①启动当前线程 ② 调用当前线程的run()
        t1.start();
        //问题一:我们不能通过直接调用run()的方式启动线程。
//        t1.run();

        //问题二:再启动一个线程,遍历100以内的偶数。不可以还让已经start()的线程去执行。会报IllegalThreadStateException
//        t1.start();
        //我们需要重新创建一个线程的对象
        MyThread t2 = new MyThread();
        t2.start();


        //如下操作仍然是在main线程中执行的。
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i + "***********main()************");
            }
        }
    }

}

注意:

  • 如“问题一”所说,“t1.run()”只是单纯的对象调用方法而已,并没有去启动一个新的线程。必须调用star()方法才能启动一个新的线程并调用重写的run()方法。
  • 如“问题二”所说,不能用创建的thread对象重复调用start()方法另启动一个新的线程。再启动一个新线程需要重新再创建一个Thread()对象。

方式二:实现Runable

package atguigu.java;

/**
 * 创建多线程的方式二:实现Runnable接口
 * 1. 创建一个实现了Runnable接口的类
 * 2. 实现类去实现Runnable中的抽象方法:run()
 * 3. 创建实现类的对象
 * 4. 将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread类的对象
 * 5. 通过Thread类的对象调用start()
 *
 *
 * 比较创建线程的两种方式。
 * 开发中:优先选择:实现Runnable接口的方式
 * 原因:1. 实现的方式没有类的单继承性的局限性
 *      2. 实现的方式更适合来处理多个线程有共享数据的情况。
 *
 * 联系:public class Thread implements Runnable
 * 相同点:两种方式都需要重写run(),将线程要执行的逻辑声明在run()中。
 *
 * @author wudi
 * @create 2019-02-13 下午 4:34
 */
//1. 创建一个实现了Runnable接口的类
class MThread implements Runnable{

    //2. 实现类去实现Runnable中的抽象方法:run()
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
            }

        }
    }
}


public class ThreadTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        //3. 创建实现类的对象
        MThread mThread = new MThread();
        //4. 将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread类的对象
        Thread t1 = new Thread(mThread);
        t1.setName("线程1");
        //5. 通过Thread类的对象调用start():① 启动线程 ②调用当前线程的run()-->调用了Runnable类型的target的run()
        t1.start();

        //再启动一个线程,遍历100以内的偶数
        Thread t2 = new Thread(mThread);
        t2.setName("线程2");
        t2.start();
    }

}

 比较创建线程的两种方式:
 开发中:优先选择:实现Runnable接口的方式
 原因:1. 实现的方式没有类的单继承性的局限性              2. 实现的方式更适合来处理多个线程有共享数据的情况。
 联系:public class Thread implements Runnable
 相同点:两种方式都需要重写run(),将线程要执行的逻辑声明在run()中。

4.线程常用的方法及优先级

package atguigu.java;

/**
 * 测试Thread中的常用方法:
 * 1. start():启动当前线程;调用当前线程的run()
 * 2. run(): 通常需要重写Thread类中的此方法,将创建的线程要执行的操作声明在此方法中
 * 3. currentThread():静态方法,返回执行当前代码的线程
 * 4. getName():获取当前线程的名字
 * 5. setName():设置当前线程的名字
 * 6. yield():释放当前cpu的执行权
 * 7. join():在线程a中调用线程b的join(),此时线程a就进入阻塞状态,直到线程b完全执行完以后,线程a才
 *           结束阻塞状态。
 * 8. stop():已过时。当执行此方法时,强制结束当前线程。
 * 9. sleep(long millitime):让当前线程“睡眠”指定的millitime毫秒。在指定的millitime毫秒时间内,当前
 *                          线程是阻塞状态。
 * 10. isAlive():判断当前线程是否存活
 *
 *
 * 线程的优先级:
 * 1.
 * MAX_PRIORITY:10
 * MIN _PRIORITY:1
 * NORM_PRIORITY:5  -->默认优先级
 * 2.如何获取和设置当前线程的优先级:
 *   getPriority():获取线程的优先级
 *   setPriority(int p):设置线程的优先级
 *
 *   说明:高优先级的线程要抢占低优先级线程cpu的执行权。但是只是从概率上讲,高优先级的线程高概率的情况下
 *   被执行。并不意味着只有当高优先级的线程执行完以后,低优先级的线程才执行。
 *
 *
 * @author wudi
 * @create 2019-02-13 下午 2:26
 */
class HelloThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){

//                try {
//                    sleep(10);
//                } catch (InterruptedException e) {
//                    e.printStackTrace();
//                }

                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + Thread.currentThread().getPriority() + ":" + i);
            }

//            if(i % 20 == 0){
//                yield();
//            }

        }

    }

    public HelloThread(String name){
        super(name);
    }
}


public class ThreadMethodTest {
    public static void main(String[] args) {

        HelloThread h1 = new HelloThread("Thread:1");

//        h1.setName("线程一");
        //设置分线程的优先级
        h1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);

        h1.start();

        //给主线程命名
        Thread.currentThread().setName("主线程");
        Thread.currentThread().setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + Thread.currentThread().getPriority() + ":" + i);
            }

//            if(i == 20){
//                try {
//                    h1.join();
//                } catch (InterruptedException e) {
//                    e.printStackTrace();
//                }
//            }

        }

//        System.out.println(h1.isAlive());

    }
}

关于yield和sleep两个方法的区别:https://blog.csdn.net/qq_38261174/article/details/81364616         这篇文章讲解的很清楚了。

5.线程的生命周期

一张图全部明白,简单直观(面试中常问的一个问题)

6.线程的安全问题

上面说过了线程实现的两种方式:

         继承Thread                                                    实现Runable

因为多线程同时操作共享数据时可能会出现脏读,不可重复读和幻读等问题。这就是线程安全问题。一般有两种解决办法:

        同步代码块处理                                             同步方法处理

显然,两两组合就有四种情况:

  • 同步代码块处理实现Runable的线程安全问题
package com.atguigu.java;

/**
 * 例子:创建三个窗口卖票,总票数为100张.使用实现Runnable接口的方式
 *
 * 1.问题:卖票过程中,出现了重票、错票 -->出现了线程的安全问题
 * 2.问题出现的原因:当某个线程操作车票的过程中,尚未操作完成时,其他线程参与进来,也操作车票。
 * 3.如何解决:当一个线程a在操作ticket的时候,其他线程不能参与进来。直到线程a操作完ticket时,其他
 *            线程才可以开始操作ticket。这种情况即使线程a出现了阻塞,也不能被改变。
 *
 *
 * 4.在Java中,我们通过同步机制,来解决线程的安全问题。
 *
 *  方式一:同步代码块
 *
 *   synchronized(同步监视器){
 *      //需要被同步的代码
 *
 *   }
 *  说明:1.操作共享数据的代码,即为需要被同步的代码。  -->不能包含代码多了,也不能包含代码少了。
 *       2.共享数据:多个线程共同操作的变量。比如:ticket就是共享数据。
 *       3.同步监视器,俗称:锁。任何一个类的对象,都可以充当锁。(一定要保证这个对象是唯一的)
 *          要求:多个线程必须要共用同一把锁。
 *
 *       补充:在实现Runnable接口创建多线程的方式中,我们可以考虑使用this充当同步监视器。
 *  方式二:同步方法。
 *     如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中,我们不妨将此方法声明同步的。
 *
 *
 *  5.同步的方式,解决了线程的安全问题。---好处
 *    操作同步代码时,只能有一个线程参与,其他线程等待。相当于是一个单线程的过程,效率低。 ---局限性
 *
 * @author 吴迪
 * @create 2019-02-13 下午 4:47
 */
class Window1 implements Runnable{

    private int ticket = 100;
//    Object obj = new Object();
//    Dog dog = new Dog();
    @Override
    public void run() {
//        Object obj = new Object();
        while(true){
            synchronized (this){//此时的this:唯一的Window1的对象   //方式二:synchronized (dog) {

                if (ticket > 0) {

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":卖票,票号为:" + ticket);


                    ticket--;
                } else {
                    break;
                }
            }
        }
    }
}


public class WindowTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        Window1 w = new Window1();

        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }

}


class Dog{

}
  • 同步代码块处理继承Thread的线程安全问题
package com.atguigu.java;

/**
 * @author wudi
 * @create 2019-02-15 上午 11:15
 */
/**
 * 使用同步代码块解决继承Thread类的方式的线程安全问题
 *
 * 例子:创建三个窗口卖票,总票数为100张.使用继承Thread类的方式
 *
 * 说明:在继承Thread类创建多线程的方式中,慎用this充当同步监视器,考虑使用当前类充当同步监视器。
 *
 * @author 吴迪
 * @create 2019-02-13 下午 4:20
 */
class Window2 extends Thread{


    private static int ticket = 100;

    private static Object obj = new Object();

    @Override
    public void run() {

        while(true){
            //正确的
//            synchronized (obj){
            synchronized (Window2.class){//Class clazz = Window2.class,Window2.class只会加载一次
                //错误的方式:this代表着t1,t2,t3三个对象
//              synchronized (this){

                if(ticket > 0){

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println(getName() + ":卖票,票号为:" + ticket);
                    ticket--;
                }else{
                    break;
                }
            }

        }

    }
}


public class WindowTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        Window2 t1 = new Window2();
        Window2 t2 = new Window2();
        Window2 t3 = new Window2();


        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

    }
}
  • 同步方法处理实现Runable的线程安全问题
package com.atguigu.java;

/**
 * 使用同步方法解决实现Runnable接口的线程安全问题
 *
 *
 *  关于同步方法的总结:
 *  1. 同步方法仍然涉及到同步监视器,只是不需要我们显式的声明。
 *  2. 非静态的同步方法,同步监视器是:this
 *     静态的同步方法,同步监视器是:当前类本身
 *
 * @author wudi
 * @create 2019-02-15 上午 11:35
 */


class Window3 implements Runnable {

    private int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {

            show();
        }
    }

    private synchronized void show(){//同步监视器:this
        //synchronized (this){

            if (ticket > 0) {

                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":卖票,票号为:" + ticket);

                ticket--;
            }
        //}
    }
}


public class WindowTest3 {
    public static void main(String[] args) {
        Window3 w = new Window3();

        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }

}
  • 同步方法处理继承Thread的线程安全问题
package com.atguigu.java;

/**
 * 使用同步方法处理继承Thread类的方式中的线程安全问题
 *
 * @author shkstart
 * @create 2019-02-15 上午 11:43
 */
class Window4 extends Thread {


    private static int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {

        while (true) {

            show();
        }

    }
    private static synchronized void show(){//同步监视器:Window4.class
        //private synchronized void show(){ //同步监视器:t1,t2,t3。此种解决方式是错误的
        if (ticket > 0) {

            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":卖票,票号为:" + ticket);
            ticket--;
        }
    }
}


public class WindowTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        Window4 t1 = new Window4();
        Window4 t2 = new Window4();
        Window4 t3 = new Window4();


        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

    }
}

  总结: 通过这些例子可以很明显的感觉到还是实现Runable的方式更好用。比较在上面也提到过,在线程安全这块感觉更明显,实现Runable的方式在考虑锁对象的时候更容易选择,不用考虑那么多,直接用this一般都不会错。而用Thread的时候就要考虑当前对象是不是唯一的,否则还会出现安全问题。

7.死锁问题

  • 死锁
  1. 不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃,都在等待对方放弃自己需要的同步资源,就形成了线程的死锁
  2. 出现死锁后,不会出现异常,不会出现提示,只是所有的线程都处于阻塞状态,无法继续
  • 解决方法
  1. 专门的算法、原则
  2. 尽量减少同步资源的定义
  3. 尽量避免嵌套同步
  • 代码演示
package com.atguigu.java1;

/**
 * 演示线程的死锁问题
 *
 * 1.死锁的理解:不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃,
 * 都在等待对方放弃自己需要的同步资源,就形成了线程的死锁
 *
 * 2.说明:
 * 1)出现死锁后,不会出现异常,不会出现提示,只是所有的线程都处于阻塞状态,无法继续
 * 2)我们使用同步时,要避免出现死锁。
 *
 * @author wudi
 * @create 2019-02-15 下午 3:20
 */
public class ThreadTest {

    public static void main(String[] args) {

        StringBuffer s1 = new StringBuffer();
        StringBuffer s2 = new StringBuffer();


        new Thread(){
            @Override
            public void run() {

                synchronized (s1){

                    s1.append("a");
                    s2.append("1");

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }


                    synchronized (s2){
                        s1.append("b");
                        s2.append("2");

                        System.out.println(s1);
                        System.out.println(s2);
                    }


                }

            }
        }.start();


        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (s2){

                    s1.append("c");
                    s2.append("3");

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    synchronized (s1){
                        s1.append("d");
                        s2.append("4");

                        System.out.println(s1);
                        System.out.println(s2);
                    }


                }



            }
        }).start();


    }


}

 

package com.atguigu.java1;
//死锁的演示
class A {
	public synchronized void foo(B b) { //同步监视器:A类的对象:a
		System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
				+ " 进入了A实例的foo方法"); // ①
//		try {
//			Thread.sleep(200);
//		} catch (InterruptedException ex) {
//			ex.printStackTrace();
//		}
		System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
				+ " 企图调用B实例的last方法"); // ③
		b.last();
	}

	public synchronized void last() {//同步监视器:A类的对象:a
		System.out.println("进入了A类的last方法内部");
	}
}

class B {
	public synchronized void bar(A a) {//同步监视器:b
		System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
				+ " 进入了B实例的bar方法"); // ②
//		try {
//			Thread.sleep(200);
//		} catch (InterruptedException ex) {
//			ex.printStackTrace();
//		}
		System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
				+ " 企图调用A实例的last方法"); // ④
		a.last();
	}

	public synchronized void last() {//同步监视器:b
		System.out.println("进入了B类的last方法内部");
	}
}

public class DeadLock implements Runnable {
	A a = new A();
	B b = new B(); 

	public void init() {
		Thread.currentThread().setName("主线程");
		// 调用a对象的foo方法
		a.foo(b);
		System.out.println("进入了主线程之后");
	}

	public void run() {
		Thread.currentThread().setName("副线程");
		// 调用b对象的bar方法
		b.bar(a);
		System.out.println("进入了副线程之后");
	}

	public static void main(String[] args) {
		DeadLock dl = new DeadLock();
		new Thread(dl).start();


		dl.init();
	}
}

值得注意的是:以上两段代码都是可能会发生死锁,不是一定会发生,概率问题。即使正常运行也不一定就说明没有死锁。

8.补充的解决线程安全问题的方法(LOCK锁)

上面介绍了两种解决线程安全的问题,但JDK5.0之后新增了一种LOCK锁的方式解决线程安全问题。代码如下:

package com.atguigu.java1;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * 解决线程安全问题的方式三:Lock锁  --- JDK5.0新增
 *
 * 1. 面试题:synchronized 与 Lock的异同?
 *   相同:二者都可以解决线程安全问题
 *   不同:synchronized机制在执行完相应的同步代码以后,自动的释放同步监视器
 *        Lock需要手动的启动同步(lock()),同时结束同步也需要手动的实现(unlock())
 *
 * 2.优先使用顺序:
 * Lock → 同步代码块(已经进入了方法体,分配了相应资源) → 同步方法(在方法体之外)
 *
 *
 *  面试题:如何解决线程安全问题?有几种方式
 * @author wudi
 * @create 2019-02-15 下午 3:38
 */
class Window implements Runnable{

    private int ticket = 100;
    //1.实例化ReentrantLock
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {
        while(true){
            try{

                //2.调用锁定方法lock()(这里的线程实现方式是实现Runable,当使用继承Thread时应主要保证这个lock锁对象是唯一的。即在上面定义锁的时候加一个静态)
                lock.lock();

                if(ticket > 0){

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":售票,票号为:" + ticket);
                    ticket--;
                }else{
                    break;
                }
            }finally {
                //3.调用解锁方法:unlock()
                lock.unlock();
            }

        }
    }
}

public class LockTest {
    public static void main(String[] args) {
        Window w = new Window();

        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

9.synchronized 与 Lock 的对比

  1.  Lock是显式锁(手动开启和关闭锁,别忘记关闭锁),synchronized是隐式锁,出了作用域自动释放
  2.  Lock只有代码块锁,synchronized有代码块锁和方法锁
  3. 使用Lock锁,JVM将花费较少的时间来调度线程,性能更好。并且具有更好的扩展性(提供更多的子类)

开发中建议的优先顺序:
Lock → 同步代码块(已经进入了方法体,分配了相应资源) → 同步方法(在方法体之外)

10.JDK5.0后新增的两种创建线程的方法   

  • 新增方式一:实现Callable 接口

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(run中有异常只能用try-catch内部消化掉)
  3. 支持泛型的返回值
  4. 需要借助FutureTask类,比如获取返回结果
package com.atguigu.java2;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

/**
 * 创建线程的方式三:实现Callable接口。 --- JDK 5.0新增
 *
 *
 * 如何理解实现Callable接口的方式创建多线程比实现Runnable接口创建多线程方式强大?
 * 1. call()可以有返回值的。
 * 2. call()可以抛出异常,被外面的操作捕获,获取异常的信息
 * 3. Callable是支持泛型的
 *
 * @author wudi
 * @create 2019-02-15 下午 6:01
 */
//1.创建一个实现Callable的实现类
class NumThread 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 = 1; i <= 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(i);
                sum += i;
            }
        }
        return sum;
    }
}


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

}

关于FutureTask:

  • 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.  FutrueTask是Futrue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

这个返回值常用于一个线程需要等待另一个线程的返回值才能继续执行下去。

  • 新增方式二:实现线程池
  1. 背景: 经常创建和销毁、使用量特别大的资源,比如并发情况下的线程,对性能影响很大。
  2. 思路:提前 创建好多个线程,放入线程池中,使用时直接获取,使用完放回池中。可以避免频繁创建销毁、实现重复利用。类似生活中的公共交通工具。
  3. 好处:

                   提高响应速度(减少了创建新线程的时间)

                   降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需要每次都创建)

                   便于线程管理:

                                            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

​​​​​​​线程池相关API

  • ​​​​​​​JDK 5.0起提供了线程池相关API:ExecutorService 和 Executors
  •  ExecutorService:真正的线程池接口。常见子类ThreadPoolExecutor
  1. void execute(Runnable command) :执行任务/命令,没有返回值,一般用来执行Runnable
  2.  <T> Future<T> submit(Callable<T> task):执行任务,有返回值,一般又来执行Callable
  3.  void shutdown() :关闭连接池
  •  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
  1.  Executors.newCachedThreadPool():创建一个可根据需要创建新线程的线程池
  2. Executors.newFixedThreadPool(n); 创建一个可重用固定线程数的线程池
  3.  Executors.newSingleThreadExecutor() :创建一个只有一个线程的线程池
  4.  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。

代码演示

package com.atguigu.java2;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

/**
 * 创建线程的方式四:使用线程池
 *
 * 好处:
 * 1.提高响应速度(减少了创建新线程的时间)
 * 2.降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需要每次都创建)
 * 3.便于线程管理
 *      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
 *
 *
 * 面试题:创建多线程有几种方式?四种!
 * @author wudi
 * @create 2019-02-15 下午 6:30
 */

class NumberThread 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 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);
            }
        }
    }
}

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 NumberThread());//适合适用于Runnable
        service.execute(new NumberThread1());//适合适用于Runnable

//        service.submit(Callable callable);//适合使用于Callable
        //3.关闭连接池
        service.shutdown();
    }

}

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