多线程：

说到多线程，最先提到的就是Thread和Runnable。实现多线程可以通过继承Thread 或者 实现Ruannale接口实现。在实际开发中，大多以实现Runnable为主，主要是因为实现Runnable比继承Thread有以下两个好处：

1.Runnable是接口，Thread是类。一个java类可以实现多个接口，可是只能继承一个父类。所以实现Runnable可以避免单继承的局限。

2.适合资源的共享。最基本的买票的例子：

通过Thread完成：

运行结果

如果使用实现Runnable的方式：

运行结果

线程池：

我们在处理服务的时候，不可能自己创建线程来处理任务，一方面是因为管理线程太繁琐，另一方面防止创建太多线程，导致过多消耗内存或频繁切换导致内存资源不足。所以一般都是通过线程池来实现对线程的管理。

Java通过Executors提供四种线程池，分别为：

newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。

newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。定长线程池的长度一般根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors().这样可以充分利用线程资源。

newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。还有newSingleScheduleThreadExecutor,结合了3和4.

下面看一个例子：

ScheduledExecutorService例子

运行结果

可以看到虽然开了线程池的容量为3的条件下启动4个线程，每次都是打印3个“hello”，试着把period换成7看看，是先3个“hello”，然后1个“hello”，然后2个“hello”。

Callable 和 Future

以上讨论的都是Runnable，它是没有返回值的。但是如果有场景是要求一个线程依赖某一个线程的返回结果，这就需要用到Callable。Callable的call方法可以有返回值，而Runnable的run方法不能有返回值，这是两这的核心区别。

那么怎么得到Callable的返回值呢？是通过Future。Future可以监视目标线程调用call的情况，当你调用Future的get()方法以获得结果时，当前线程就开始阻塞，直接call方法结束返回结果。

这边还要说到另一个类：FutureTask。FutureTask实现了两个接口，Runnable和Future，所以它既可以作为Runnable被线程执行，又可以作为Future得到Callable的返回值。

还是看一个例子吧。

通过FutureTask处理Runnable

假设有一个很耗时的返回值需要计算，并且这个返回值不是立刻需要的话，那么就可以使用FutureTask，用另一个线程去计算返回值，而当前线程在使用这个返回值之前可以做其它的操作，等到需要这个返回值时，再通过Future得到。很高效。

下面还有另一种方式使用Callable和Future。通过ExecutorService的submit方法执行Callable，并返回Future。看例子：

通过ExecutorService处理Callable

现在需要执行多个带返回值得任务，怎么办？第一种方法：就是创建一个Future类型的集合，用Executor提交任务的返回值添加到集合中，最后遍历取出结合。第二种使用CompletionService。下面看例子，比较两者的执行效率。

使用Future集合

执行结果

可以看到这种方式是按照添加的集合的顺序依次执行的。下面看方法二的代码：

使用completionService

执行结果

可以看到先执行callable3，最后执行的callable2。时间比使用Future集合要少。那是因为CompletionService内部使用了BlockingQueue，负责保存异步任务的执行结果，take的时候从BlockingQueue中取执行结束的Future。所以更精确地完成任务。又方便性能又好呢。

CompletableFuture

对于Future，我们通过轮询isDone，确认完成后，调用get()获取值，要么调用get()设置一个超时时间。但是这个get()方法会阻塞住调用线程，这种阻塞的方式实际上没有完全实现异步编程。CompletableFuture类实现了CompletionStage和Future接口。它可以在get()阻塞的时候回调处理。CompletableFuture是Java8引入的新特性，下次和lambda一起做笔记吧。因为手已冻僵啊。