多线程及线程池

JAVA多线程实现方式主要有三种：继承Thread类、实现Runnable接口、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程。其中前两种方式线程执行完后都没有返回值，只有最后一种是带返回值的。
1、继承Thread类实现多线程
继承Thread类的方法尽管被我列为一种多线程实现方式，但Thread本质上也是实现了Runnable接口的一个实例，它代表一个线程的实例，并且，启动线程的唯一方法就是通过Thread类的start()实例方法。start()方法是一个native方法，它将启动一个新线程，并执行run()方法。这种方式实现多线程很简单，通过自己的类直接extend Thread，并复写run()方法，就可以启动新线程并执行自己定义的run()方法。

package com.test;

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread myThread1 = new MyThread();
        MyThread myThread2 = new MyThread();
        myThread1.start();
        myThread2.start();
    }
}

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

2、实现Runnable接口方式实现多线程

如果自己的类已经extends另一个类，就无法直接extends Thread，此时，必须实现一个Runnable接口。

package com.test;

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread myThread1 = new MyThread();
        MyThread myThread2 = new MyThread();
        Thread thread1 = new Thread(myThread1);
        Thread thread2 = new Thread(myThread2);
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

class MyThread implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

3、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程

ExecutorService、Callable、Future这个对象实际上都是属于Executor框架中的功能类。执行Callable任务后，可以获取一个Future的对象，在该对象上调用get就可以获取到Callable任务返回的Object了，再结合线程池接口ExecutorService就可以实现传说中有返回结果的多线程了。

package com.test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        System.out.println("----程序开始运行----");
        int taskSize = 5;
        // 创建一个线程池
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);
        // 创建多个有返回值的任务
        List<Future> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < taskSize; ++i) {
            Callable c = new MyCallable(i + " ");
            // 执行任务并获取Future对象
            Future f = pool.submit(c);
            list.add(f);
        }
        // 关闭线程池
        pool.shutdown();

        // 获取所有并发任务的运行结果
        for (Future f : list) {
            // 从Future对象上获取任务的返回值
            System.out.println(">>>" + f.get().toString());
        }
    }
}

class MyCallable implements Callable<String> {
    private String taskNum;

    MyCallable(String taskNum) {
        this.taskNum = taskNum;
    }

    @Override
    public String call() throws InterruptedException {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        System.out.println(">>>" + taskNum + "任务启动");
        Date dateTmp1 = new Date();
        Thread.sleep(1000);
        Date dateTmp2 = new Date();
        long time = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime();
        System.out.println(">>>" + taskNum + "任务终止");
        return taskNum + "任务返回运行结果,当前任务时间【" + time + "毫秒】";
    }
}

线程池的作用：

1、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。
2、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。
3、提高线程的可管理性。

线程池：提供了一个线程队列，队列中保存着所有等待状态的线程。避免了创建与销毁额外开销，提高了响应的速度。
线程池的体系结构：
java.util.concurrent.Executor : 负责线程的使用与调度的根接口
|--ExecutorService 子接口: 线程池的主要接口
|--ThreadPoolExecutor 线程池的实现类
|--ScheduledExecutorService 子接口：负责线程的调度
|--ScheduledThreadPoolExecutor ：继承 ThreadPoolExecutor， 实现 ScheduledExecutorService
工具类 : Executors
ExecutorService newFixedThreadPool() : 创建固定大小的线程池
ExecutorService newCachedThreadPool() : 缓存线程池，线程池的数量不固定，可以根据需求自动的更改数量。
ExecutorService newSingleThreadExecutor() : 创建单个线程池。线程池中只有一个线程
ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool() : 创建固定大小的线程，可以延迟或定时的执行任务。

参考：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3932921.html