Java基础-多线程(三)

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线程通信

• 应用场景：生产者和消费者问题
• 假设仓库中只能存放一件产品，生产者将生产出来的产品放入仓库，消费者将仓库中产品取 走消费
• 如果仓库中没有产品，则生产者将产品放入仓库，否则停止生产并等待，直到仓库中的产品 被消费者取走为止
• 如果仓库中放有产品，则消费者可以将产品取走消费，否则停止消费并等待，直到仓库中再 次放入产品为止

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分析

• 这是一个线程同步问题，生产者和消费者共享同一个资源，并且生产者和消费者之间相互依 赖，互为条件
• 对于生产者，没有生产产品之前，要通知消费者等待。而生产了产品之后，又需要马上通知 消费者消费
• 对于消费者，在消费之后，要通知生产者已经消费结束，需要继续生产新产品以供消费
• 在生产者消费者问题中，仅有synchronized是不够的
  • synchronized可阻止并发更新同一个共享资源，实现了同步
  • synchronized不能用来实现不同线程之间的消息传递（通信）

Java提供了3个方法解决线程之间的通信问题

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实现思路

• 定义产品类
• 定义消费者线程
• 定义生产者线程
• 测试运行

更完整的线程生命周期

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线程组

• 线程组表示一个线程的集合。
• 线程组也可以包含其他线程组。线程组构成一棵树。在树中，除了初始线程组外，每个线程 组都有一个父线程组。
• 顶级线程组名system，线程的默认线程组名称是main
• 在创建之初，线程被限制到一个组里，而且不能改变到一个不同的组

线程组的作用

• 统一管理：便于对一组线程进行批量管理线程或线程组对象
• 安全隔离：允许线程访问有关自己的线程组的信息，但是不允许它访问有关其线程组的父线 程组或其他任何线程组的信息

查看ThreadGroup、Thread构造方法代码，观察默认线程组的情况

什么是线程池

• 创建和销毁对象是非常耗费时间的
  • 创建对象：需要分配内存等资源
  • 销毁对象：虽然不需要程序员操心，但是垃圾回收器会在后台一直跟踪并销毁
• 对于经常创建和销毁、使用量特别大的资源，比如并发情况下的线程，对性能影响很大。

思路：创建好多个线程，放入线程池中，使用时直接获取引用，不使用时放回池中。可以避 免频繁创建销毁、实现重复利用 JDK1.5起，提供了内置线程池

线程池的好处

• 提高响应速度（减少了创建新线程的时间）
• 降低资源消耗（重复利用线程池中线程，不需要每次都创建）
• 提高线程的可管理性：避免线程无限制创建、从而销耗系统资源，降低系统稳定性，甚至内 存溢出或者CPU耗尽

线程池的应用场合

• 需要大量线程，并且完成任务的时间端
• 对性能要求苛刻
• 接受突发性的大量请求

JDK的线程池

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• Executor：线程池顶级接口，只有一个方法
• ExecutorService：真正的线程池接口
• void execute(Runnable command) ：执行任务/命令，没有返回值，一般用来执行Runnable
• <T> Future<T> submit(Callable<T> task)：执行任务，有返回值，一般又来执行Callable
• void shutdown() ：关闭连接池
• AbstractExecutorService：基本实现了ExecutorService的所有方法
• ThreadPoolExecutor：默认的线程池实现类
• ScheduledThreadPoolExecutor：实现周期性任务调度的线程池
• Executors：工具类、线程池的工厂类，用于创建并返回不同类型的线程池
• Executors.newCachedThreadPool()：创建一个可根据需要创建新线程的线程池
• Executors.newFixedThreadPool(n); 创建一个可重用固定线程数的线程池
• Executors.newSingleThreadExecutor() ：创建一个只有一个线程的线程池
• Executors.newScheduledThreadPool(n)：创建一个线程池，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行

线程池参数

• corePoolSize：核心池的大小
  • 默认情况下，创建了线程池后，线程数为0，当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务。
  • 但是当线程池中线程数量达到corePoolSize，就会把到达的任务放到队列中等待。
• maximumPoolSize：最大线程数。
  • corePoolSize和maximumPoolSize之间的线程数会自动释放，小于等于corePoolSize的不会释放。当大于了 这个值就会将任务由一个丢弃处理机制来处理。
• keepAliveTime：线程没有任务时最多保持多长时间后会终止
  • 默认只限于corePoolSize和maximumPoolSize之间的线程
• TimeUnit：keepAliveTime的时间单位
• BlockingQueue：存储等待执行的任务的阻塞队列，有多中选择，可以是顺序队列、链式队列等。

ThreadFactory

线程工厂，默认是DefaultThreadFactory，Executors的静态内部类

RejectedExecutionHandler：

拒绝处理任务时的策略。如果线程池的线程已经饱和，并且任务队列也已满，对新的任 务应该采取什么策略。 比如抛出异常、直接舍弃、丢弃队列中最旧任务等，默认是直接抛出异常。 1、CallerRunsPolicy：如果发现线程池还在运行，就直接运行这个线程 2、DiscardOldestPolicy：在线程池的等待队列中，将头取出一个抛弃，然后将当前线程放进去。 3、DiscardPolicy：什么也不做 4、AbortPolicy：java默认，抛出一个异常：