线程启动start() 和 中断线程interrupt() 1.继承Thread类 创建自定义线程类并继承Thread类–>重写run()–>实例化自定义线程类–>调用自定义实现类的start()启动线程。
public class ThreadDemo extends Thread { @Override//重写run() public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" subthread"); } } public class App { public static void main(String[] args) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" main");//打印当前线程(主线程)的线程名 ThreadDemo threadDemo=new ThreadDemo();//实例化自定义的线程类 threadDemo.start();//开启线程 } }2.实现Runnable接口 创建自定义线程类并实现Runnable接口–>实现Runnable中的run()–>实例化自定义的线程类–>将创建的实例当作Thread类构造方法的参数来实例化Thread类–>调用Thread类实例的start()方法启动线程。
public class RunnableDemo implements Runnable {//创建自定义线程类 @Override//实现run() public void run() {//一个线程所有的操作都要在run()中 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" subthread");//打印当前线程线程名 } } public class App { public static void main(String[] args) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" main");//打印当前线程(主线程)的线程名 RunnableDemo runnable = new RunnableDemo();//实例化自定义线程类 Thread thread=new Thread(runnable);//实例化Thread类 thread.start();//开启一个线程 } }3.实现Callable接口 创建自定义线程类并实现Callable类–>实现call()方法–>实例化自定义线程类–>将自定义线程类的实例当作参数来实例化FutureTask类–>将FutureTask类的实例当作Thread类构造方法的参数来实例化Thread类–>调用Thread类实例的start()方法启动线程。
import java.util.concurrent.Callable; public class CallableDemo implements Callable<Integer> { @Override//实现call() public Integer call() throws Exception { int i=100; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" subthread"); return i;//返回当前线程的执行结果 } } import java.util.concurrent.*; public class App { public static void main(String[] args) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" main");//打印当前线程(主线程)的线程名 CallableDemo callable=new CallableDemo();//实例化自定义线程类 FutureTask<Integer> result = new FutureTask<>(callable); Thread thread = new Thread(result); thread.start(); try { System.out.println(result.get()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } } }三种方法对比 1.继承Thread类为单继承,而实现接口为多实现,所以实现接口方式在使用上比较灵活。 2.实现接口创建的线程可以放入线程池来管理,而继承Thread类创建的线程不可以放入线程池。 3.Thread类底层实现了Runnable接口,底层也实现了run()方法,我们继承Thread类需要重写该方法;而实现Runnable接口需要实现run()方法。可以试一下,当我们继承Thread类时,不重写run()方法不会报错,而实现Runnable接口,不实现run()会报错。 4.继承Thread类的线程类的实例直接调用start()方法去启动该线程; 实现Runnable接口的线程类的实例需要作为参数来实例化Thread类,然后再由Thread类实例调用start()去启动线程; 5.实现Callable接口的线程类的实例需要作为参数来实例化FutureTask类,然后再把FutureTask类实例作为参数来实例化Thread类,然后再由Thread类实例调用start()去启动线程。 继承Thread类和实现runnable接口创建的线程的操作都在run()方法中; 实现Callable接口创建的线程操作都在call()方法中,而且在实现接口时可以指定一个参数类型作为call()返回值的类型,call()方法是一个有返回值而且抛异常的方法。返回值由FutureTask负责获取。 总结:继承Thread类这种方法使用起来比较方便,但底层还是实现Runnable接口;实现Runnable接口的方法启动线程需要用Thread类的start()方法或放在线程池中启动;实现Callable接口的方法也需要用Thread类的start()方法或放在线程池中启动,而且需要先实例化FutureTask,但可以得到线程执行的返回值。
在开发过程中,合理地使用线程池能够带来3个好处。
降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
提高响应速度。当任务到达时,任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
提高线程的可管理性。线程是稀缺资源,如果无限制地创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一分配、调优和监控。但是,要做到合理利用线程池,必须对其实现原理了如指掌。 从图中可以看出,当提交一个新任务到线程池时,线程池的处理流程如下。
线程池判断核心线程池里的线程是否都在执行任务。如果不是,则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程池里的线程都在执行任务,则进入下个流程。
线程池判断工作队列是否已经满。如果工作队列没有满,则将新提交的任务存储在这个工作队列里。如果工作队列满了,则进入下个流程。
线程池判断线程池的线程是否都处于工作状态。如果没有,则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了,则交给饱和策略来处理这个任务。
我们可以通过ThreadPoolExecutor来创建一个线程池。
ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, threadFactory, handler);创建一个线程池时需要输入几个参数:
corePoolSize(线程池的基本大小):当提交一个任务到线程池时,线程池会创建一个线程来执行任务,即使其他空闲的基本线程能够执行新任务也会创建线程,等到需要执行的任务数大于线程池基本大小时就不再创建。 如果调用了线程池的prestartAllCoreThreads()方法,线程池会提前创建并启动所有基本线程。
maximumPoolSize(线程池最大数量):线程池允许创建的最大线程数。如果队列满了,并且已创建的线程数小于最大线程数,则线程池会再创建新的线程执行任务。值得注意的是,如果使用了无界的任务队列这个参数就没什么效果。
keepAliveTime(线程活动保持时间):线程池的工作线程空闲后,保持存活的时间。所以,如果任务很多,并且每个任务执行的时间比较短,可以调大时间,提高线程的利用率。
TimeUnit(线程活动保持时间的单位),可选的单位有: 天(DAYS) 小时(HOURS) 分钟(MINUTES) 毫秒(MILLISECONDS) 微秒(MICROSECONDS,千分之一毫秒) 纳秒(NANOSECONDS,千分之一微秒)
workQueue(任务队列):用于保存等待执行的任务的阻塞队列。 可以选择以下几个阻塞队列: ArrayBlockingQueue:是一个基于数组结构的有界阻塞队列,此队列按FIFO(先进先出)原则对元素进行排序。 LinkedBlockingQueue:一个基于链表结构的阻塞队列,此队列按FIFO排序元素,吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue。静态工厂方法Executors.newFixedThreadPool()使用了这个队列。 SynchronousQueue:一个不存储元素的阻塞队列。每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作,否则插入操作一直处于阻塞状态,吞吐量通常要高于LinkedBlockingQueue,静态工厂方法Executors.newCachedThreadPool使用了这个队列。 PriorityBlockingQueue:一个具有优先级的无限阻塞队列。
ThreadFactory:用于设置创建线程的工厂,可以通过线程工厂给每个创建出来的线程设置更有意义的名字。使用开源框架guava提供的ThreadFactoryBuilder可以快速给线程池里的线程设置有意义的名字,代码如下:
new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("XX-task-%d").build(); RejectedExecutionHandler(饱和策略):当队列和线程池都满了,说明线程池处于饱和状态,那么必须采取一种策略处理提交的新任务。这个策略默认情况下是AbortPolicy,表示无法处理新任务时抛出异常。在JDK 1.5中Java线程池框架提供了以下4种策略。 AbortPolicy:直接抛出异常。 CallerRunsPolicy:只用调用者所在线程来运行任务。 DiscardOldestPolicy:丢弃队列里最近的一个任务,并执行当前任务。 DiscardPolicy:不处理,丢弃掉。 当然,也可以根据应用场景需要来实现RejectedExecutionHandler接口自定义策略。如记录日志或持久化存储不能处理的任务。可以使用两个方法向线程池提交任务,分别为execute()和submit()方法。
execute()方法用于提交不需要返回值的任务,所以无法判断任务是否被线程池执行成功。通过以下代码可知execute()方法输入的任务是一个Runnable类的实例。 threadsPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub } }); submit()方法用于提交需要返回值的任务。线程池会返回一个future类型的对象,通过这个future对象可以判断任务是否执行成功,并且可以通过future的get()方法来获取返回值,get()方法会阻塞当前线程直到任务完成,而使用get(long timeout,TimeUnit unit)方法则会阻塞当前线程一段时间后立即返回,这时候有可能任务没有执行完。 Future<Object> future = executor.submit(harReturnValuetask); try { Object s = future.get(); } catch (InterruptedException e) { // 处理中断异常 } catch (ExecutionException e) { // 处理无法执行任务异常 } finally { // 关闭线程池 executor.shutdown(); }可以通过调用线程池的shutdown或shutdownNow方法来关闭线程池。 它们的原理是遍历线程池中的工作线程,然后逐个调用线程的interrupt方法来中断线程,所以无法响应中断的任务可能永远无法终止。 但是它们存在一定的区别:
shutdownNow首先将线程池的状态设置成STOP,然后尝试停止所有的正在执行或暂停任务的线程,并返回等待执行任务的列表,shutdown只是将线程池的状态设置成SHUTDOWN状态,然后中断所有没有正在执行任务的线程。只要调用了这两个关闭方法中的任意一个,isShutdown方法就会返回true。当所有的任务都已关闭后,才表示线程池关闭成功,这时调用isTerminaed方法会返回true。 至于应该调用哪一种方法来关闭线程池,应该由提交到线程池的任务特性决定:
通常调用shutdown方法来关闭线程池。如果任务不一定要执行完,则可以调用shutdownNow方法。