1 Java 线程实现/创建方式

继承 Thread 类

Thread 类本质上是实现了 Runnable 接口的一个实例，代表一个线程的实例。启动线程的唯一方法就是通过 Thread 类的 start()实例方法。start()方法是一个 native 方法，它将启动一个新线程，并执行 run()方法。

public class MyThread extends Thread {

public void run() {

System.out.println("MyThread.run()");

} }

MyThread myThread1 = new MyThread();

myThread1.start();

实现 Runnable 接口

如果自己的类已经 extends 另一个类，就无法直接 extends Thread，此时，可以实现一个Runnable 接口。

public class MyThread extends OtherClass implements Runnable {

public void run() {

System.out.println("MyThread.run()");

} } //启动

MyThreadMyThread myThread = new MyThread();

Thread thread = new Thread(myThread);

thread.start();

target.run()public void run() {

if (target != null) {

target.run();

} }

ExecutorService、Callable、Future 有返回值线程

有返回值的任务必须实现 Callable 接口，类似的，无返回值的任务必须 Runnable 接口。执行Callable 任务后，可以获取一个 Future 的对象，在该对象上调用 get 就可以获取到 Callable 任务返回的 Object 了，再结合线程池接口 ExecutorService 就可以实现传说中有返回结果的多线程了。

//创建一个线程池

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);

// 创建多个有返回值的任务

List<Future> list = new ArrayList<Future>();

for (int i = 0; i < taskSize; i++) {

Callable c = new MyCallable(i + " ");

// 执行任务并获取 Future 对象

Future f = pool.submit(c); list.add(f);

} // 关闭线程池pool.shutdown();

// 获取所有并发任务的运行结果for (Future f : list) {

// 从 Future 对象上获取任务的返回值，并输出到控制台System.out.println("res：" + f.get().toString());

}

基于线程池的方式

线程和数据库连接这些资源都是非常宝贵的资源。如果每次需要的时候创建，不需要的时候销毁，是非常浪费资源的。那么我们就可以使用缓存的策略，也就是使用线程池。

// 创建线程池ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);

while(true) { threadPool.execute(new Runnable() {

// 提交多个线程执行 @Override public void run() {

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running ..");

try {

Thread.sleep(3000);

}

catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

} } }); }}

2 同步锁与死锁

同步锁当多个线程同时访问同一个数据时，很容易出现问题。为了避免这种情况出现，我们要保证线程同步互斥，就是指并发执行的多个线程，在同一时间内只允许一个线程访问共享数据。Java 中可以使用 synchronized 关键字来取得一个对象的同步锁。

死锁何为死锁，就是多个线程同时被阻塞，它们中的一个或者全部都在等待某个资源被释放。

3 线程池原理

线程池做的工作主要是控制运行的线程的数量，处理过程中将任务放入队列，然后在线程创建后启动这些任务，如果线程数量超过了最大数量超出数量的线程排队等候，等其它线程执行完毕，再从队列中取出任务来执行。主要特点为：线程复用;控制最大并发数;管理线程。

线程复用一个 Thread 的类都有一个 start 方法。当调用 start 启动线程时 Java 虚拟机会调用该类的 run 方法。那么该类的 run() 方法中就是调用了 Runnable 对象的 run() 方法。我们可以继承重写 Thread 类，在其 start 方法中添加不断循环调用传递过来的 Runnable 对象。这就是线程池的实现原理。循环方法中不断获取 Runnable 是用 Queue 实现的，在获取下一个 Runnable 之前可以是阻塞的。

线程池的组成一般的线程池主要分为以下 4 个组成部分：

(1)线程池管理器：用于创建并管理线程池。(2)工作线程：线程池中的线程。(3)任务接口：每个任务必须实现的接口，用于工作线程调度其运行。(4)任务队列：用于存放待处理的任务，提供一种缓冲机制。

Java 中的线程池是通过 Executor 框架实现的，该框架中用到了 Executor，Executors，ExecutorService，ThreadPoolExecutor ，Callable 和 Future、FutureTask 这几个类。

ThreadPoolExecutor 的构造方法如下：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize, long keepAliveTime,TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue) {this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);}

corePoolSize：指定了线程池中的线程数量。

maximumPoolSize：指定了线程池中的最大线程数量。

keepAliveTime：当前线程池数量超过 corePoolSize 时，多余的空闲线程的存活时间，即多次时间内会被销毁。

unit：keepAliveTime 的单位。

workQueue：任务队列，被提交但尚未被执行的任务。

threadFactory：线程工厂，用于创建线程，一般用默认的即可。

handler：拒绝策略，当任务太多来不及处理，如何拒绝任务。

拒绝策略线程池中的线程已经用完了，无法继续为新任务服务，同时，等待队列也已经排满了，再也塞不下新任务了。这时候我们就需要拒绝策略机制合理的处理这个问题。

JDK 内置的拒绝策略如下：

AbortPolicy ：直接抛出异常，阻止系统正常运行。

CallerRunsPolicy ：只要线程池未关闭，该策略直接在调用者线程中，运行当前被丢弃的任务。显然这样做不会真的丢弃任务，但是，任务提交线程的性能极有可能会急剧下降。

DiscardOldestPolicy ：丢弃最老的一个请求，也就是即将被执行的一个任务，并尝试再次提交当前任务。

DiscardPolicy ：该策略默默地丢弃无法处理的任务，不予任何处理。如果允许任务丢失，这是最好的一种方案。

以上内置拒绝策略均实现了 RejectedExecutionHandler 接口，若以上策略仍无法满足实际需要，完全可以自己扩展 RejectedExecutionHandler 接口。

Java 线程池工作过程(1)线程池刚创建时，里面没有一个线程。任务队列是作为参数传进来的。不过，就算队列里面有任务，线程池也不会马上执行它们。

(2)当调用 execute() 方法添加一个任务时，线程池会做如下判断：

a) 如果正在运行的线程数量小于 corePoolSize，那么马上创建线程运行这个任务;

b) 如果正在运行的线程数量大于或等于 corePoolSize，那么将这个任务放入队列;

c) 如果这时候队列满了，而且正在运行的线程数量小maximumPoolSize，那么还是要创建非核心线程立刻运行这个任务;

d) 如果队列满了，而且正在运行的线程数量大于或等maximumPoolSize，那么线程池会抛出异常 RejectExecutionException。

(3)当一个线程完成任务时，它会从队列中取下一个任务来执行。

(4)当一个线程无事可做，超过一定的时间(keepAliveTime)时，线程池会判断，如果当前运行的线程数大于 corePoolSize，那么这个线程就被停掉。所以线程池的所有任务完成后，它最终会收缩到 corePoolSize 的大小。

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