Java 进阶多线程(二)

2022-10-23 92

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简介： Java 进阶多线程

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 submit(Callable 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 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 submit(Callable 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 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

Java 进阶多线程(二)

一、线程通信(了解)

二、线程池(重点)

1、获得线程池对象

2、线程池处理Runnable

1）AbortPolicy实战

2）DiscardPolicy实战

3）DiscardOldestPolicy实战

4）CallerRunsPolicy实战

3、线程池处理Callable

4、Callable和Runnable接口的区别

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