JavaSE|线程组、线程池

╰半橙微兮° 2022-03-28 10:12 229阅读 0赞

### JavaSE|线程组、线程池 ###

*  线程组
 *  线程池
 *   *  Executors工厂类
     *  Callable接口
 *  匿名内部类的方式使用多线程
 *  定时器
 *   *  Timer
     *  TimerTask

# 线程组 #

线程组就是把多个线程组合在一起。Java中使用ThreadGroup来表示线程组，它可以对一批线程进行分类管理，Java允许程序直接对线程组进行控制。

Thread类中方法：  
**public final ThreadGroup getThreadGroup()**  
返回该线程所属的线程组。 如果该线程已经终止（停止运行），该方法则返回 null。

ThreadGroup类中方法：  
**public final String getName()**  
返回此线程组的名称。

**默认情况下，线程都是属于main线程组：**

public class ThreadGroupDemo {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		MyRunnable my = new MyRunnable();
    		
    		Thread t1 = new Thread(my, "林青霞");
    		Thread t2 = new Thread(my, "刘意");
    		
    		ThreadGroup tg1 = t1.getThreadGroup();
    		ThreadGroup tg2 = t2.getThreadGroup();
    		
    		System.out.println(tg1.getName());
    		System.out.println(tg2.getName());
    		// 默认情况下，所有的线程都属于同一个组
    		System.out.println(Thread.currentThread().getThreadGroup().getName());
    	}
    }
    
    public class MyRunnable implements Runnable {
        
    
    	@Override
    	public void run() {
        
    		for(int x =0; x < 100; x++){
        
    			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + x);
    		}
    	}
    }

ThreadGroup类构造方法：  
**ThreadGroup(String name)**  
构造一个新线程组。

Thread类构造方法：  
**public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)**  
分配新的 Thread 对象，以便将 target 作为其运行对象，将指定的 name 作为其名称，并作为 group 所引用的线程组的一员。

public class ThreadGroupDemo {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		method2();
    	}
    
    	private static void method2() {
        
    		ThreadGroup tg = new ThreadGroup("这是一个新的组");
    		
    		MyRunnable my = new MyRunnable();
    		
    		Thread t1 = new Thread(tg, my, "林青霞");
    		Thread t2 = new Thread(tg, my, "刘意");
    		
    		ThreadGroup tg1 = t1.getThreadGroup();
    		ThreadGroup tg2 = t2.getThreadGroup();
    		
    		System.out.println(tg1.getName());
    		System.out.println(tg2.getName());
    
    		tg.setDaemon(true);
    	}
    }

# 线程池 #

程序启动一个新线程成本是比较高的，因为它涉及到要与操作系统进行交互。而使用线程池可以很好的提高性能，尤其是当程序中要创建 *大量生存期很短的线程时*，更应该考虑使用线程池。  
线程池里的每一个线程代码结束后，并**不会死亡**，而是再次回到线程池中成为**空闲状态**，等待下一个对象来使用。  
在JDK5之前，我们必须手动实现自己的线程池，从JDK5开始，Java内置支持线程池

## Executors工厂类 ##

JDK5新增了一个Executors（都是静态方法）工厂类来**产生线程池**，有如下几个方法：

*  **public static ExecutorService newCachedThreadPool()**  
    创建一个可根据需要创建新线程的线程池，但是在以前构造的线程可用时将重用它们。
 *  **public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)**  
    创建一个可重用固定线程数的线程池，以共享的无界队列方式来运行这些线程。
 *  **public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()**  
    创建一个使用单个 worker 线程的 Executor，以无界队列方式来运行该线程。

这些方法的返回值是ExecutorService对象，该对象表示一个线程池，可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程。它提供了如下方法：

*  **Future<?> submit(Runnable task)**
 *   **Future submit(Callable<T> task)**

其中public interface Future<V>表示异步计算的结果。

public class ExecutorsDemo {
        
    
    	/**
    	 * @param args
    	 */
    	public static void main(String[] args) {
        
    		
    		// 创建一个线程池对象，控制要创建几个线程对象。
    		ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
    		
    		// 可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
    		pool.submit(new MyRunnable());
    		pool.submit(new MyRunnable());
    		
    		// 结束线程池
    		pool.shutdown();		
    	}
    }
    
    public class MyRunnable implements Runnable {
        
    
    	@Override
    	public void run() {
        
    		for(int i = 0; i< 100; i++){
        
    			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
    		}
    	}
    }

## Callable接口 ##

前面已经讲了多线程程序的两种实现方案：继承Thread以及实现Runnable接口。  
在引入线程池后，多线程程序还有**第三个实现方案，即实现Callable接口。**

**public interface Callable<V>**  
返回结果并且可能抛出异常的任务。实现者定义了一个不带任何参数的叫做 call 的方法。  
其中V是该接口要实现的call()方法的**返回值类型**。

**V call()**：计算结果，如果无法计算结果，则抛出一个异常。

call()函数的返回值为null的情况：

public class CallableDemo {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    
    		ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
    		
    		pool.submit(new MyCallable());
    		pool.submit(new MyCallable());
    	}
    
    }
    
    public class MyCallable implements Callable {
        
    
    	@Override
    	public  Object call() throws Exception {
        
    		for(int i = 0; i < 100; i++){
        
    			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
    		}
    		return null;
    	}
    
    }

call()函数的返回值不为null的情况：

public class CallableDemo {
        
    
    	/**
    	 * @param args
    	 * @throws ExecutionException 
    	 * @throws InterruptedException 
    	 */
    	public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        
    
    		ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
    		
    		Future<Integer> f1 = pool.submit(new MyCallable(100));
    		Future<Integer> f2 = pool.submit(new MyCallable(200));
    		
    		System.out.println(f1.get());
    		System.out.println(f2.get());
    		
    		pool.shutdown();
    	}
    }
    
    public class MyCallable implements Callable<Integer> {
        
    	
    	private int num;
    	
    
    	public MyCallable(int num) {
        
    		this.num = num;
    	}
    
    
    	@Override
    	public Integer call() throws Exception {
        
    		int sum = 0;
    		for(int i = 0; i <= num; i++){
        
    			sum += i;
    		}
    		return sum;
    	}
    
    }

# 匿名内部类的方式使用多线程 #

1.  new Thread()\{代码…\}.start();
2.  New Thread(new Runnable()\{代码…\}).start();

public class ThreadDemo {
        
    
    	/**
    	 * @param args
    	 */
    	public static void main(String[] args) {
        
    		new Thread(){
        
    			@Override
    			public void run() {
        
    				for(int i = 0; i < 100; i++){
        
    					System.out.println(this.getName() + ":" + i);
    				}
    			}
    			
    		}.start();
    
    		new Thread(new Runnable(){
        
    			@Override
    			public void run() {
        
    				for(int i = 0; i < 100; i++){
        
    					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
    				}
    			}		
    		}){
        }.start();
    		
    		// 下面这种方式是不会使用的（面试时候可能会问）
    		// 1.程序不会报错
    		// 2.只会走Thread方法体里重写的run()方法
    		new Thread(new Runnable(){
        
    			@Override
    			public void run() {
        
    				for(int i = 0; i < 100; i++){
        
    					System.out.println("hello:" + i);
    				}
    			}		
    		}){
        
    			@Override
    			public void run() {
        
    				for(int i = 0; i < 100; i++){
        
    					System.out.println("world:" + i);
    				}
    			}
    			
    		}.start();
    	}
    
    }

# 定时器 #

定时器是一个应用十分广泛的线程工具，可用于调度多个定时任务以后台线程的方式执行。在Java中，可以通过Timer和TimerTask类来实现定义调度的功能。

## Timer ##

**public Timer()**  
**public void schedule(TimerTask task, long delay)**  
**public void schedule(TimerTask task,long delay,long period)**

## TimerTask ##

public **abstract class** TimerTask  
extends Object  
implements Runnable  
由 Timer 安排为一次执行或重复执行的任务。

**public abstract void run()**  
**public boolean cancel()**

3秒后执行某个动作：  
public void schedule(TimerTask task, long delay)

public class TimerDemo {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		Timer t = new Timer();
    		t.schedule(new MyTask(t), 3000);
    	}
    }
    
    class MyTask extends TimerTask{
        
    	
    	Timer t;	
    
    	MyTask(Timer t) {
        
    		this.t = t;
    	}
    
    	@Override
    	public void run() {
        
    		System.out.println("嘭，爆炸了");
    		t.cancel();		
    	}	
    }

3秒后执行某个动作，然后每隔2秒执行某个动作：  
public void schedule(TimerTask task,long delay,long period)

public class TimerDemo2 {
        
    
    	/**
    	 * @param args
    	 */
    	public static void main(String[] args) {
        
    		Timer t = new Timer();
    		t.schedule(new MyTask2(), 3000, 2000);
    	}
    }
    
    class MyTask2 extends TimerTask{
        
    		
    	MyTask2() {
        
    	}
    
    	@Override
    	public void run() {
        
    		System.out.println("嘭，爆炸了");
    	}	
    }