java 创建线程的三种方式、创建线程池的四种方式

概要：

java创建线程的三种方式：

1.     继承Thread类创建线程类
2.     实现Runnable接口
3.     通过Callable和Future创建线程

   

java创建线程池的四种方式：

     newCachedThreadPool 创建一个可缓存的线程池，如果线程池长度超过处理需求，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程

    newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待

    newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行

    newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池，它只会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

线程池的优点：

     a. 重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，性能佳。
     b. 可有效控制最大并发线程数，提高系统资源的使用率，同时避免过多资源竞争，避免堵塞。
     c. 提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

第一 Java中创建线程主要有三种方式：

1、继承Thread类创建线程类 （extends）

（1）定义Thread类的子类，并重写该类的run方法，该run方法的方法体就代表了线程要完成的任务。因此把run()方法称为执行体(线程体)。

（2）创建Thread子类的实例，即创建了线程对象。

（3）调用线程对象的start()方法来启动该线程。  

 public class FirstThreadTest extends Thread{ int i = 0; //重写run方法，run方法的方法体就是现场执行体 public void run() { for(;i<100;i++){ log.info(getName()+" "+i); } } public static void main(String[] args) { for(int i = 0;i< 100;i++) { log.info(Thread.currentThread().getName()+" : "+i); if(i==20) { new FirstThreadTest().start(); new FirstThreadTest().start(); } } } } 

上述代码中Thread.currentThread()方法返回当前正在执行的线程对象。GetName()方法返回调用该方法的线程的名字。

2、通过Runnable接口创建线程类

（1）定义runnable接口的实现类，并重写该接口的run()方法，该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体。

（2）创建 Runnable实现类的实例，并以此实例作为Thread的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。

（3）调用线程对象的start()方法来启动该线程。

public class RunnableThreadTest implements Runnable { private int i; public void run() { for(i = 0;i <100;i++) { log.info(Thread.currentThread().getName()+" "+i); } } public static void main(String[] args) { for(int i = 0;i < 100;i++) { log.info(Thread.currentThread().getName()+" "+i); if(i==20) { RunnableThreadTest runner= new RunnableThreadTest(); new Thread(runner,"新线程1").start(); new Thread(runner,"新线程2").start(); } } } } 

线程的执行流程很简单，当执行代码start()时，就会执行对象中重写的void run()方法，该方法执行完成后，线程就消亡了。

3、通过Callable和Future创建线程

（1）创建Callable接口的实现类，并实现call()方法，该call()方法将作为线程执行体，并且有返回值。

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

（2）创建Callable实现类的实例，使用FutureTask类来包装Callable对象，该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方

法的返回值。（FutureTask是一个包装器，它通过接受Callable来创建，它同时实现了Future和Runnable接口。）

（3）使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。

（4）调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值

public class CallableThreadTest implements Callable 
  
    { public static void main(String[] args) { CallableThreadTest ctt = new CallableThreadTest(); FutureTask 
   
     ft = new FutureTask<>(ctt); for(int i = 0;i < 100;i++) { log.info(Thread.currentThread().getName()+" 的循环变量i的值"+i); if(i==20) { new Thread(ft,"有返回值的线程").start(); } } try { log.info("子线程的返回值："+ft.get()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } } @Override public Integer call() throws Exception { int i = 0; for(;i<100;i++) { log.info(Thread.currentThread().getName()+" "+i); } return i; } } 
    
  

二、创建线程的三种方式的对比

1、采用实现Runnable、Callable接口的方式创建多线程

      优势：

       线程类只是实现了Runnable接口或Callable接口，还可以继承其他类。

       在这种方式下，多个线程可以共享同一个target对象，所以非常适合多个相同线程来处理同一份资源的情况，从而可以将CPU、代码和数据分开，形成清晰的模型，较好地体现了面向对象的思想。

       劣势：

     编程稍微复杂，如果要访问当前线程，则必须使用Thread.currentThread()方法。

2、使用继承Thread类的方式创建多线程

      优势：

      编写简单，如果需要访问当前线程，则无需使用Thread.currentThread()方法，直接使用this即可获得当前线程。

      劣势：

      线程类已经继承了Thread类，所以不能再继承其他父类。

3、Runnable和Callable的区别

     (1) Callable规定（重写）的方法是call()，Runnable规定（重写）的方法是run()。

     (2) Callable的任务执行后可返回值，而Runnable的任务是不能返回值的。

     (3) call方法可以抛出异常，run方法不可以。

     (4) 运行Callable任务可以拿到一个Future对象，表示异步计算的结果。它提供了检查计算是否完成的方法，以等待计算的

完成，并检索计算的结果。通过Future对象可以了解任务执行情况，可取消任务的执行，还可获取执行结果future.get()。

第二 创建四种线程池的方式

1、new Thread的弊端

执行一个异步任务你还只是如下new Thread吗？

new Thread(new Runnable() {   @Override   public void run() {     // TODO Auto-generated method stub     }   } ).start();

那你就out太多了，new Thread的弊端如下：

     a. 每次new Thread新建对象性能差。
     b. 线程缺乏统一管理，可能无限制新建线程，相互之间竞争，及可能占用过多系统资源导致死机或oom（out of memory）。
     c. 缺乏更多功能，如定时执行、定期执行、线程中断。

相比new Thread，Java提供的四种线程池的好处在于：

          a. 重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，性能佳。
          b. 可有效控制最大并发线程数，提高系统资源的使用率，同时避免过多资源竞争，避免堵塞。
          c. 提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

2、Java 线程池

Java通过Executors提供四种线程池，分别为：

newCachedThreadPool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。
newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。
newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池，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。

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。示例代码如下：

ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();   for (int i = 0; i < 10; i++) {     final int index = i;   try {     Thread.sleep(index * 1000);    } catch (InterruptedException e) {       e.printStackTrace();   } cachedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() {   log.info(index); } }); }

线程池为无限大，当执行第二个任务时第一个任务已经完成，会复用执行第一个任务的线程，而不用每次新建线程。

(2) newFixedThreadPool：---  需要指定线程池的大小

创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。示例代码如下：

ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);   for (int i = 0; i < 10; i++) {   final int index = i;   fixedThreadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try {   log.info(index);    Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) {    // TODO Auto-generated catch block    e.printStackTrace();    } } }); }

因为线程池大小为3，每个任务输出index后sleep 2秒，所以每两秒打印3个数字。

定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()。可参考PreloadDataCache。

(3)newScheduledThreadPool：

创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。延迟执行示例代码如下：

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);  scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() { @Override public void run() {    log.info("delay 3 seconds"); } }, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延迟3秒执行。

定期执行示例代码如下：

scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() { @Override public void run() {    log.info("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds"); } }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延迟1秒后每3秒执行一次。

ScheduledExecutorService比Timer更安全，功能更强大

(4)newSingleThreadExecutor：

创建一个单线程化的线程池，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。示例代码如下：

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int index = i; singleThreadExecutor.execute(new Runnable() { @Override public void run() {    try {      log.info(index);    Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) {    // TODO Auto-generated catch block    e.printStackTrace();      } }   }); }

结果依次输出，相当于顺序执行各个任务。

线程池的作用：

线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。

根据系统的环境情况，可以自动或手动设置线程数量，达到运行的最佳效果；少了浪费了系统资源，多了造成系统拥挤效率

不高。用线程池控制线程数量，其他线程排队等候。一个任务执行完毕，再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没

有等待进程，线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时，如果线程池中有等待的工作线程，就可以开始运行了；

否则进入等待队列。

为什么要用线程池:

1.减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务。

2.可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下(每个线程需要大

约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后死机)。

Java里面线程池的顶级接口是Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的

线程池接口是ExecutorService。

比较重要的几个类：

ExecutorService： 真正的线程池接口。

ScheduledExecutorService： 能和Timer/TimerTask类似，解决那些需要任务重复执行的问题。

ThreadPoolExecutor： ExecutorService的默认实现。

ScheduledThreadPoolExecutor： 继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现，周期性任务调度的类实现。

要配置一个线程池是比较复杂的，尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下，很有可能配置的线程池不是较优的，因此

在Executors类里面提供了一些静态工厂，生成一些常用的线程池。