Java 进阶多线程(二)

一、线程通信(了解)

• 概念

线程通信就是线程间相互发送数据，线程间共享一个资源即可实现线程通信

• 常见方式

通过共享一个数据的方式实现
根据共享数据的情况决定自己该怎么做，以及通知其他线程怎么做

• 场景

生产者与消费者模型：生产者线程负责生产数据，消费者线程负责消费生产者产生的数据

• 要求

生产者线程生产完数据后唤醒消费者，然后等待自己，消费者消费完该数据后唤醒生产者，然后等待自己

方法名	解释
void wait​()	当前线程等待，直到另一个线程调用notify() 或 notifyAll()唤醒自己
void notify()	唤醒正在等待对象监视器(锁对象)的单个线程
void notifyAll()	唤醒正在等待对象监视器(锁对象)的所有线程

二、线程池(重点)

• 概述

可以复用线程的技术

1、获得线程池对象

用ExecutorService实现类ThreadPoolExecutor自创建一个线程池对象
用Executors（线程池的工具类）调用方法返回不同特点的线程池对象

public ThreadPoolExecutor(
            int corePoolSize,//核心线程数
            int maximumPoolSize,//最大线程数
            long keepAliveTime,//线程空闲时间
            TimeUnit unit,//时间单位
            BlockingQueue<Runnable> workQueue,//任务队列
            ThreadFactory threadFactory,//线程工厂
            RejectedExecutionHandler handler//拒绝策略
    )

参数名	解释
corePoolSize	指定线程池的线程数量（核心线程）,不能小于0
maximumPoolSize	指定线程池可支持的最大线程数，最大数量 >= 核心线程数量
keepAliveTime	指定临时线程的最大存活时间 ，不能小于0
unit	指定存活时间的单位(秒、分、时、天)
workQueue	指定任务队列 ，不能为null
threadFactory	指定用哪个线程工厂创建线程，不能为null
handler	指定线程忙，任务满的时候，新任务来了怎么办，不能为null

TimeUnit.DAYS;               //天
TimeUnit.HOURS;             //小时
TimeUnit.MINUTES;           //分钟
TimeUnit.SECONDS;           //秒
TimeUnit.MILLISECONDS;      //毫秒
TimeUnit.MICROSECONDS;      //微妙
TimeUnit.NANOSECONDS;       //纳秒

2、线程池处理Runnable

ExecutorService方法	解释
void execute(Runnable command)	执行任务/命令，没有返回值，一般用来执行 Runnable 任务
Future<T> submit(Callable<T> task)	执行任务，返回未来任务对象获取线程结果，一般拿来执行 Callable 任务
void shutdown()	等任务执行完毕后关闭线程池
List<Runnable> shutdownNow()	立刻关闭，停止正在执行的任务，并返回队列中未执行的任务

4种策略	解释
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy	丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。是默认的策略
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy	丢弃任务，但是不抛出异常 这是不推荐的做法
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy	抛弃队列中等待最久的任务 然后把当前任务加入队列中
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy	由主线程负责调用任务的run()方法从而绕过线程池直接执行

1）AbortPolicy实战

当运行任务数超过核心数时，会报RejectedExecutionException错误

import java.util.concurrent.*;

public class ThreadPoolExecutorTest implements Runnable {
    
    
    private String name;

    public ThreadPoolExecutorTest(String name) {
    
    
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void run() {
    
    
        try {
    
    
            System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName() + ", 任务 " + name + " is running!");
            Thread.sleep(200);
        } catch (InterruptedException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
    
    
        //线程池
        ExecutorService pools = new ThreadPoolExecutor(
                1,
                1,
                1,
                TimeUnit.SECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<>(1),
                Executors.defaultThreadFactory(),
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

        ThreadPoolExecutorTest run = null;
        // 循环创建线程
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
    
    
            run = new ThreadPoolExecutorTest("" + i);
            // 将任务添加到线程池中
            pools.execute(run);
        }

        //关闭线程池
        pools.shutdown();
    }
}

2）DiscardPolicy实战

import java.util.concurrent.*;

public class ThreadPoolExecutorTest implements Runnable {
    
    
    private String name;

    public ThreadPoolExecutorTest(String name) {
    
    
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void run() {
    
    
        try {
    
    
            System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName() + ", 任务 " + name + " is running!");
            Thread.sleep(200);
        } catch (InterruptedException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
    
    
        //线程池
        ExecutorService pools = new ThreadPoolExecutor(
                1,
                1,
                1,
                TimeUnit.SECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<>(1),
                Executors.defaultThreadFactory(),
                new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());

        ThreadPoolExecutorTest run = null;
        // 循环创建线程
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
    
    
            run = new ThreadPoolExecutorTest("" + i);
            // 将任务添加到线程池中
            pools.execute(run);
        }

        //关闭线程池
        pools.shutdown();
    }
}

3）DiscardOldestPolicy实战

import java.util.concurrent.*;

public class ThreadPoolExecutorTest implements Runnable {
    
    
    private String name;

    public ThreadPoolExecutorTest(String name) {
    
    
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void run() {
    
    
        try {
    
    
            System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName() + ", 任务 " + name + " is running!");
            Thread.sleep(200);
        } catch (InterruptedException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
    
    
        //线程池
        ExecutorService pools = new ThreadPoolExecutor(
                1,
                1,
                1,
                TimeUnit.SECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<>(1),
                Executors.defaultThreadFactory(),
                new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());

        ThreadPoolExecutorTest run = null;
        // 循环创建线程
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
    
    
            run = new ThreadPoolExecutorTest("" + i);
            // 将任务添加到线程池中
            pools.execute(run);
        }

        //关闭线程池
        pools.shutdown();
    }
}

4）CallerRunsPolicy实战

import java.util.concurrent.*;

public class ThreadPoolExecutorTest implements Runnable {
    
    
    private String name;

    public ThreadPoolExecutorTest(String name) {
    
    
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void run() {
    
    
        try {
    
    
            System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName() + ", 任务 " + name + " is running!");
            Thread.sleep(200);
        } catch (InterruptedException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
    
    
        //线程池
        ExecutorService pools = new ThreadPoolExecutor(
                1,
                1,
                1,
                TimeUnit.SECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<>(1),
                Executors.defaultThreadFactory(),
                new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());

        ThreadPoolExecutorTest run = null;
        // 循环创建线程
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
    
    
            run = new ThreadPoolExecutorTest("" + i);
            // 将任务添加到线程池中
            pools.execute(run);
        }

        //关闭线程池
        pools.shutdown();
    }
}

3、线程池处理Callable

ExecutorService方法	解释
void execute(Runnable command)	执行任务/命令，没有返回值，一般用来执行 Runnable 任务
Future<T> submit(Callable<T> task)	执行任务，返回未来任务对象获取线程结果，一般拿来执行 Callable 任务
void shutdown()	等任务执行完毕后关闭线程池
List<Runnable> shutdownNow()	立刻关闭，停止正在执行的任务，并返回队列中未执行的任务

import java.util.concurrent.Callable;

public class MyCallable implements Callable {
    
    
    private String name;

    public MyCallable(String name) {
    
    
        this.name = name;
    }

    @Override
    public Object call() throws Exception {
    
    
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
    
    
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + name + " " + i);
        }
        return true;
    }
}

import java.util.concurrent.*;

public class ThreadPoolExecutorTest {
    
    

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
    
    
        //创建线程池
        ExecutorService pools = Executors.newFixedThreadPool(3);

        MyCallable myCallable1 = new MyCallable(" hadoop");
        MyCallable myCallable2 = new MyCallable(" flink");
        MyCallable myCallable3 = new MyCallable(" spark");

        //提交执行
        Future<Boolean> sb1 = pools.submit(myCallable1);
        Future<Boolean> sb2 = pools.submit(myCallable2);
        Future<Boolean> sb3 = pools.submit(myCallable3);

        //获取结果
        boolean b1 = sb1.get();
        boolean b2 = sb2.get();
        boolean b3 = sb3.get();

        System.out.println(b1);
        System.out.println(b2);
        System.out.println(b3);

        // 关闭线程池，如不关闭，线程池会一直运行
        pools.shutdown();
    }

}

4、Callable和Runnable接口的区别

Callable接口中的Call方法有返回值，Runnable接口中的Run方法没有返回值
Callable接口中的Call方法有声明异常，Runnable接口中的Run方法没有异常