Java多线程与线程池使用 java多线程原理作用

Java多线程理解

• 1.概念
• 2.多线程的作用
• 3. 创建线程的方式
• 4.start()方法和run()方法的区别
• 5.Runnable接口和Callable接口的区别
• 6.线程池

• 1）自定义线程池的创建
• 2）线程池参数解释：
• 3）四种常用的线程池

• 1. newCachedThreadPool
• 2.newFixedThreadPool
• 3.newSingleThreadExecutor
• 4.newScheduleThreadPool

• 2）工作过程
• 3）线程池工作队列
• 4）线程池拒绝策略

• 7.未完待续...

1.概念

2.多线程的作用

1. 发挥多核CPU的优势。**单核CPU上所谓的"多线程"那是假的多线程，同一时间处理器只会处理一段逻辑，只不过线程之间切换得比较快，看着像多个线程"同时"运行罢了。**现在的计算机都是双核的，4核、8核甚至16核的，如果是单线程的程序，那么在双核CPU上就浪费了50%，在4核CPU上就浪费了75%。多核CPU上的多线程才是真正的多线程，它能让你的多段逻辑同时工作，多线程，可以真正发挥出多核CPU的优势来，达到充分利用CPU的目的。
2. 防止阻塞。从程序运行效率的角度来看，单核CPU不但不会发挥出多线程的优势，反而会因为在单核CPU上运行多线程导致线程上下文的切换，而降低程序整体的效率。而单核CPU应用多线程，就是为了防止阻塞，多条线程同时运行，哪怕一条线程的代码执行读取数据阻塞，也不会影响其它任务的执行。
3. 便于建模。假设有一个大的任务A，单线程编程，那么就要考虑很多，建立整个程序模型比较麻烦。但是如果把这个大的任务A分解成几个小任务，任务B、任务C、任务D，分别建立程序模型，并通过多线程分别运行这几个任务，那就简单很多了。

3. 创建线程的方式

 

4.start()方法和run()方法的区别

1. 通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程，这时此线程处于就绪（可运行）状态，并没有运行，一旦得到cpu时间片，就开始执行run()方法，这里方法 run()称为线程体，它包含了要执行的这个线程的内容，Run方法运行结束，此线程随即终止。
2. run： run()方法只是类的一个普通方法而已，如果直接调用Run方法，程序中依然只有主线程这一个线程，其程序执行路径还是只有一条，还是要顺序执行，还是要等待run方法体执行完毕后才可继续执行下面的代码，这样就没有达到写线程的目的。
3. 总结：调用start方法方可启动线程，而run方法只是thread的一个普通方法调用，还是在主线程里执行。这两个方法应该都比较熟悉，把需要并行处理的代码放在run()方法中，start()方法启动线程将自动调用 run()方法，这是由jvm的内存机制规定的。并且run()方法必须是public访问权限，返回值类型为void。

5.Runnable接口和Callable接口的区别

1. Runnable接口中的run()方法的返回值是void，它做的事情只是纯粹地去执行run()方法中的代码而已；
2. Callable接口中的call()方法是有返回值的，是一个泛型，和Future、FutureTask配合可以用来获取异步执行的结果。

6.线程池

1）自定义线程池的创建

ThreadPoolExecutor(corePoolSize,maximumPoolSize,keepAliveTime,TimeUnit，BlockingQueue<Runnable>，ThreadFactory，RejectedExecutionHandler)

2）线程池参数解释：

 

3）四种常用的线程池

1. newCachedThreadPool

解释： 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。

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }

特点：

• 配置corePoolSize=0，maximumPoolSize=Integer.MAX_VALUE，keepAliveTime=60s,以及一个无容量的阻塞队列 SynchronousQueue，因此任务提交之后，将会创建新的线程执行；线程空闲超过60s将会销毁

2.newFixedThreadPool

解释： 创建一个指定工作线程数量的线程池。每当提交一个任务就创建一个工作线程，如果工作线程数量达到线程池初始的最大数，则将提交的任务存入到池队列中。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }

特点：

• 使用了一个无界LinkedBlockingQueue存放阻塞任务，因此多余的任务将存在再阻塞队列，不会由RejectedExecutionHandler处理

3.newSingleThreadExecutor

解释： 创建一个单线程化的Executor，即只创建唯一的工作者线程来执行任务，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。如果这个线程异常结束，会有另一个取代它，保证顺序执行。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }

特点：

• 无界阻塞队列LinkedBlockingQueue；保证任务由一个线程串行执行

4.newScheduleThreadPool

解释：创建一个定长的线程池，而且支持定时的以及周期性的任务执行，支持定时及周期性任务执行。

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
    }

特点： 无界延迟阻塞队列DelayedWorkQueue。

2）工作过程

3）线程池工作队列

（1）ArrayBlockingQueue：规定大小的BlockingQueue，其构造必须指定大小。其所含的对象是FIFO顺序排序的。

（2）LinkedBlockingQueue：大小不固定的BlockingQueue，若其构造时指定大小，生成的BlockingQueue有大小限制，不指定大小，其大小有Integer.MAX_VALUE来决定。其所含的对象是FIFO顺序排序的。

（3）PriorityBlockingQueue：类似于LinkedBlockingQueue，但是其所含对象的排序不是FIFO，而是依据对象的自然顺序或者构造函数的Comparator决定。

（4）SynchronizedQueue：特殊的BlockingQueue，对其的操作必须是放和取交替完成。

4）线程池拒绝策略

• AbortPolicy
  简单粗暴，直接抛出拒绝异常，这也是默认的拒绝策略。
• CallerRunsPolicy
  如果线程池未关闭，则会在调用者线程中直接执行新任务，这会导致主线程提交线程性能变慢。
• DiscardPolicy
  从方法看没做任务操作，即表示不处理新任务，即丢弃。
• DiscardOldestPolicy
  抛弃最老的任务，就是从队列取出最老的任务然后放入新的任务进行执行。

7.未完待续…