Java中实现多线程关键词整理

野性酷女 2021-07-24 19:58 327阅读 0赞

> ```Java``Runable,Callable,Future,FutureTask,ExecutorService,Excetor,Excutors,ThreadPoolExcetor```在这里对这些关键词，以及它们的用法做一个总结。

首先将它们分个类：  
Runable,Callable  
Future,FutureTask  
ExecutorService,Executor,Excutors,ThreadPoolExcetor

## 关于Ranable和Callable ##

首先Java中创建线程的方法有三种：

1.  继承Thread类，覆盖run方法
2.  实现Runable接口，实现run方法
3.  实现Callable接口，实现run方法

**三种实现的优缺点：**

*  继承Thread，单继承的缘故，不能再继承其他类，获取当前线程this
 *  实现Runable接口，没有返回值，获取当前线程Thread.currentThread()
 *  实现Callable接口，可通过Future.get()获取返回值，获取当前线程Thread.currentThread()

**继承Thread，两个步骤：**

class DemoThread extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            super.run();
            // Perform time-consuming operation...
        }
    }//加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天
    DemoThread t = new DemoThread();
    t.start();

继承Thread类，覆盖run()方法。  
创建线程对象并用start()方法启动线程。

实现Runable，一般使用如下：

new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            // do something
        }
    }).start();

为了简单。  
以上两种方式获取线程执行的结果相当麻烦，不能直接获取。JDK1.5增加了 Callable, Callable 的 call() 方法可以返回值和抛出异常。Callable 可以返回装载有计算结果的 Future 对象。  
**Callable的源码：**

public interface Callable<V> {
        V call() throws Exception;
    }

Callable的基本使用方法：

FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(new Callable<Integer>() {
        @Override
        public Integer call() throws Exception {
            // do something
            return null;
        }
    });//加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天
    Thread thread = new Thread(futureTask);
    thread.start();
    Integer result = futureTask.get();

运行 Callable 任务可以拿到一个 Future 对象，通过Future的get()方法拿到线程执行的返回值。那么…Future，FutureTask区别是什么，怎么使用？  
\->next()

## 关于Future和FutureTask ##

为了获取线程的执行结果，引入了Future的FutureTask，那么他们是什么关系，如何使用？  
Future类位于java.util.concurrent包下，它是一个接口：

public interface Future<V> {
        boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
        boolean isCancelled();
        boolean isDone();
        V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
        V get(long timeout, TimeUnit unit)
            throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
    }//加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天

**Future 定义了5个方法：**

1.  `boolean cancel(booleanmayInterruptIfRunning)`：试图取消对此任务的执行。如果任务已完成、或已取消，或者由于某些其他原因而无法取消，则此尝试将失败。当调用`cancel()` 时，如果调用成功，而此任务尚未启动，则此任务将永不运行。如果任务已经启动，`mayInterruptIfRunning`参数确定是否应该以试图停止任务的方式来中断执行此任务的线程。
2.  此方法返回后，对`isDone()` 的后续调用将始终返回 true。如果此方法返回 true.isCancelled() 的后续调用将始终返回true。
3.  `boolean isCancelled()`：如果在任务正常完成前将其取消，则返回 true。 boolean`` isDone()\`：如果任务已完成，则返回 true。 可能由于正常终止、异常或取消而完成，在所有这些情况中，此方法都将返回 true。
4.  V get()throws  
    InterruptedException,ExecutionException：如有必要，等待计算完成，然后获取其结果。
5.  V get(long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException,  
    `ExecutionException, TimeoutException：`  
    如有必要，最多等待为使计算完成所给定的时间之后，获取其结果（如果结果可用）。

总的来说Future提供了三种功能：

*  判断任务是否完成；
 *  能够中断任务；
 *  能够获取任务执行结果。

**重点：**  
RunnableFuture继承了Runnable接口和Future接口，而FutureTask实现了RunnableFuture接口。  
FutureTask的实现：

public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>
    RunnableFuture接口的实现：
    
    public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
        void run();
    }

FutureTask是Future接口的一个唯一实现类。  
除了可以用Thread包装FutureTask外，还有另一种使用方法：

ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
    FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(new Callable<Integer>() {
        @Override
        public Integer call() throws Exception {
            // do something
            return null;
        }
    });//加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天

executor.submit(futureTask);  
Integer result = futureTask.get();  
这里用到了Executor 框架。  
\->next();

## 关于ExecutorService,Executor,Excutors,ThreadPoolExcetor ##

Executor框架在Java 5中被引入，Executor 框架是一个根据一组执行策略调用、调度、执行和控制的异步任务的框架。  
在说Executor 框架之前我们需要引入一个新的概念——线程池

（ThreadPoolExecutor）：
    public ThreadPoolExecutor(intcorePoolSize,
            int maximumPoolSize,
            long keepAliveTime,
            TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue,
            ThreadFactory threadFactory,
            RejectedExecutionHandler handler)
            //加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天

ThreadPoolExecutor是Executors类的底层实现。  
在JDK帮助文档中，有如此一段话：

“强烈建议程序员使用较为方便的 Executors 工厂方法 Executors.newCachedThreadPool()（无界线程池，可以进行自动线程回收）、Executors.newFixedThreadPool(int)（固定大小线程池）和 Executors.newSingleThreadExecutor()（单个后台线程），它们均为大多数使用场景预定义了设置。”

那么ExecutorService,Excetor,Excutors都是什么？  
Excetor是一个抽象层面的核心接口：

public interface Executor {
        void execute(Runnable command);
    }

ExecutorService 接口 对 Executor 接口进行了扩展，提供了返回 Future 对象，终止，关闭线程池等方法。

public interface ExecutorService extends Executor {
    	void shutdown();
    	<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
    	<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
    	<T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
    }

Executors 是一个工具类，类似于 Collections。提供工厂方法来创建不同类型的线程池，比如 FixedThreadPool 或 CachedThreadPool。

public class Executors {
        public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
            return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
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         public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
            return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<Runnable>());
            }
    }

以上是对Java多线程关键词的整理，不至于一团乱麻。

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