在JDK 1.5之前，要實現(xiàn)多線程的功能，得用到Thread這個類，通過這個類設(shè)計多線程程序，需要考慮性能，死鎖，資源等很多因素，一句話，就是相當麻煩，而且很容易出問題。所幸的是，在JDK1.5之后,java.util.concurrent包出現(xiàn)了，這是一個設(shè)計良好的多線程工具類，本文就將介紹該類的基本使用方法。 按照本博的風格，依然是先扔上一段示例代碼，然后我們再慢慢講解 package com.giantray;import java.util.concurrent.CountDownLatch; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors;public class TestConcurrent {public static ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();public void startMutilThread(){int taskNum = 2;final CountDownLatch cd = new CountDownLatch(taskNum );//任務(wù)1exec.submit(new Runnable(){@Overridepublic void run(){System. out.println("1 start" );try {Thread. sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}cd.countDown();System. out.println("1 end" );}});//任務(wù)2exec.submit(new Runnable(){@Overridepublic void run(){System. out.println("2 start" );cd.countDown();System. out.println("2 end" );}});System. out.println("submit end" );try{cd.await();}catch (InterruptedException e){}System. out.print("end" );}public static void main(String[] args) {TestConcurrent testThread = new TestConcurrent();testThread.startMutilThread();} }
輸出 1 start submit end 2 start 2 end 1 end end

下面進行詳細介紹：

一、使用流程

1、ExecutorService exec = ?Executors.newCachedThreadPool()；獲得一個線程池
2、final CountDownLatch cd = new CountDownLatch(taskNum ); 定義計數(shù)器，指定要并發(fā)執(zhí)行的任務(wù)數(shù)
3、 exec .submit( new Runnable(){};定義任務(wù)的執(zhí)行邏輯
4、cd.countDown();任務(wù)結(jié)束了,要讓計算器減1
5、cd.await();表示等待計數(shù)器小于等于0時，再繼續(xù)往下走其他邏輯

二、線程池的管理

除了示例中的newCachedThreadPool()，也有其他各種類型的線程池：
1、newFixedThreadPool（固定大小線程池）
線程數(shù)是固定的，例如線程數(shù)設(shè)為1，則需要等待任務(wù)1結(jié)束后，才執(zhí)行任務(wù)2；如設(shè)為2，則兩個任務(wù)能同時執(zhí)行
2、newCachedThreadPool（無限制大小的線程池）
線程數(shù)無固定大小，當前無可用線程，就回創(chuàng)建新線程。如果任務(wù)1沒結(jié)束，那么啟動任務(wù)2時，就會新建線程，這時線程池大小為2；但假如啟動任務(wù)2時，任務(wù)1已結(jié)束，則不會新建線程，會沿用任務(wù)1使用的線程
3、newSingleThreadExecutor（單線程）
使用單線程池時，就沒辦法同時執(zhí)行多個任務(wù)，因此，本例中的任務(wù)1執(zhí)行完后，才會執(zhí)行任務(wù)2
4、newScheduledThreadPool（定時任務(wù)線程池）
支持定時任務(wù)的線程池，與Timer，Quartz一樣，常見于一些定時任務(wù)調(diào)度程序·

三、計數(shù)器CountDownLatch

1、示例講解

在示例中，我們通過多線程執(zhí)行了兩個任務(wù)。之后我們需要知道，兩個任務(wù)是否都執(zhí)行結(jié)束？都執(zhí)行結(jié)束了，我們才能繼續(xù)執(zhí)行接下來的其他邏輯。為了這個目的，需要引入CountDownLatch這個計數(shù)器。先聲明一個計算量為TaskNum（2）的計數(shù)器，接著，每個任務(wù)執(zhí)行結(jié)束時，要執(zhí)行countDown()方法，而最后的await()方法表示，如果CountDownLatch不為零，那么就在這里等待，下面的邏輯會被阻塞住，不會繼續(xù)執(zhí)行，等待兩個任務(wù)都執(zhí)行結(jié)束了--執(zhí)行兩次countDown()方法，計數(shù)器等于0，這時候程序才會繼續(xù)往下執(zhí)行System. out.print("end")這行代碼

2、它的兄弟CyclicBarrier

還有一個類似CountDownLatch的計數(shù)器，名為CyclicBarrier。這兩者的區(qū)別：CountDownLatch被減至0后，是不能重置的。而CyclicBarrier被減至0后，會自動恢復(fù)至初始值，因此它是一個循環(huán)的計數(shù)器，舉一個例子，運動員跑步，這是一個任務(wù)，而這個任務(wù)，又分為運動員準備，以及開跑兩個子任務(wù)，所有的運動員，必須等待其他運動員都”準備“好后，才能起跑。為了實現(xiàn)這個邏輯，及可以用到CyclicBarrier，CyclicBarrier的計數(shù)初始值為運動員數(shù)量，運動員準備完畢時，讓計數(shù)器減1，這時候它不會進行”開跑“，等到計數(shù)器減為0時，所有運動員才同時“起跑”，并且會重新恢復(fù)至初始值，等到所有運動員都跑完時，計數(shù)器才又恢復(fù)為0，這時候，才能再繼續(xù)執(zhí)行其他任務(wù)。而如果使用CyclicBarrier，在線程執(zhí)行過程中，是不能等待其他線程的，不能等其他線程都“準備”好了，所有線程再一起“開跑”

四、并發(fā)執(zhí)行

多運行幾次示例程序，會發(fā)現(xiàn)，有時候，"2 start"會早于"1 start"輸出，因此，不一定是先submit的任務(wù)，就先“開始執(zhí)行”。這也告訴我們，不能想當然地以為，任務(wù)1先submit，就可以在任務(wù)1里做一些全局初始化的工作，然后在任務(wù)2里可以去拿任務(wù)1初始化的變量。

五、線程池的生命周期管理

1、三種基本狀態(tài)

線程池的聲明周期有三個狀態(tài)，運行，關(guān)閉，終止。初始化線程時，處于運行狀態(tài)，執(zhí)行shutdown()方法后，處于關(guān)閉狀態(tài)，但這時候線程任務(wù)會繼續(xù)執(zhí)行，當所有任務(wù)都結(jié)束后，才會變成終止狀態(tài)。

2、shutdown()與shutdownNow()的區(qū)別

這兩個方法都用于關(guān)閉線程池
shutdown() 關(guān)閉線程池，但之前提交的任務(wù)，會繼續(xù)執(zhí)行；如果新提交任務(wù)，會拋異常
shutdownNow() 馬上關(guān)閉線程池，之前提交的任務(wù)，如果還未執(zhí)行完，會被終止，且拋出異常

3、shutdown()的作用

• ? 釋放線程池資源（其實不關(guān)閉線程池，會資源會有多大的消耗，筆者也不清楚）
• ? 可以讓程序有序退出。這是什么意思呢？講一個例子，你就明白了。假如你的程序正在并發(fā)執(zhí)行任務(wù)，而且還一直會提交新的任務(wù)。這時候，該如何設(shè)計程序的“退出”功能呢？首先，為了任務(wù)的原子性，希望能執(zhí)行完已提交的任務(wù)，并且阻止新的任務(wù)提交。這時候，就得用到了shutdown()了。退出功能的代碼可以是這樣：

System.out.println("準備退出程序"); service.shutdown(); while (true) {try {System.out.println("等待“已提交任務(wù)”執(zhí)行結(jié)束");//awaitTerminationm,先等待5秒，再檢查任務(wù)是否結(jié)束if (service.awaitTermination(5, TimeUnit.SECONDS)) {break;}} catch (InterruptedException e) {} } System.out.println("”已提交任務(wù)“執(zhí)行完，程序可以安全退出");

六、獲取線程任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果

如果想知道任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果，就得使用Future和Callable。Future可以拿到結(jié)果，而Callable能返回值，用于產(chǎn)生結(jié)果
對示例代碼做下修改，其中，task1.get()將拿到call()方法的return值，也就是示例中的"false"
int taskNum = 1; final CountDownLatch cd = new CountDownLatch(taskNum);Future<Boolean> task1 = exec.submit(new Callable<Boolean>(){@Overridepublic Boolean call() throws Exception {System.out.println("1 start");cd.countDown();System.out.println("1 end");return false;}});try {cd.await();Boolean result = task1.get();System.out.println("result : " + result); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) {e.printStackTrace(); } System.out.print("end");

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的通过java.util.concurrent写多线程程序的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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