线程

多线程，就是在主线程运行的情况下，还有一些支线程去做一些别的事情。


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类的方法是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。


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，


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。想要详细了解Executor框架的可以访问http://www.javaeye.com/topic/366591 ，这里面对该框架做了很详细的解释。返回结果的线程是在JDK1.5中引入的新特征，确实很实用，有了这种特征我就不需要再为了得到返回值而大费周折了，而且即便实现了也可能漏洞百出。
可返回值的任务必须实现Callable接口，类似的，无返回值的任务必须Runnable接口。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



  线程从创建、运行到结束总是处于下面五个状态之一：新建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态及死亡状态。
    1.新建状态(New)： 
        当用new操作符创建一个线程时， 例如new Thread(r)，线程还没有开始运行，此时线程处在新建状态。 当一个线程处于新生状态时，程序还没有开始运行线程中的代码

     2.就绪状态(Runnable)

        一个新创建的线程并不自动开始运行，要执行线程，必须调用线程的start()方法。当线程对象调用start()方法即启动了线程，start()方法创建线程运行的系统资源，并调度线程运行run()方法。当start()方法返回后，线程就处于就绪状态。
 处于就绪状态的线程并不一定立即运行run()方法，线程还必须同其他线程竞争CPU时间，只有获得CPU时间才可以运行线程。因为在单CPU的计算机系统中，不可能同时运行多个线程，一个时刻仅有一个线程处于运行状态。因此此时可能有多个线程处于就绪状态。对多个处于就绪状态的线程是由Java运行时系统的线程调度程序(thread scheduler)来调度的。


  3.运行状态(Running)
当线程获得CPU时间后，它才进入运行状态，真正开始执行run()方法.


    4. 阻塞状态(Blocked)
        线程运行过程中，可能由于各种原因进入阻塞状态:
        1>线程通过调用sleep方法进入睡眠状态；
        2>线程调用一个在I/O上被阻塞的操作，即该操作在输入输出操作完成之前不会返回到它的调用者；
        3>线程试图得到一个锁，而该锁正被其他线程持有；
        4>线程在等待某个触发条件；
        ......           
        所谓阻塞状态是正在运行的线程没有运行结束，暂时让出CPU，这时其他处于就绪状态的线程就可以获得CPU时间，进入运行状态。


    5. 死亡状态(Dead)
        有两个原因会导致线程死亡：
        1) run方法正常退出而自然死亡，
        2) 一个未捕获的异常终止了run方法而使线程猝死。
        为了确定线程在当前是否存活着（就是要么是可运行的，要么是被阻塞了），需要使用isAlive方法。如果是可运行或被阻塞，这个方法返回true； 如果线程仍旧是new状态且不是可运行的， 或者线程死亡了，则返回false.




实现Runnalbe接口和扩展Thread类
实现Runnable的线程是资源共享的，如果一个线程改变了资源，那么其他调用这个资源的线程也会改变
扩展Thread类的线程资源是不会共享的，如果一个线程改变了资源，那么对其他的线程是没有影响的


实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势：

1）：适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源
2）：可以避免java中的单继承的限制

3）：增加程序的健壮性，代码可以被多个线程共享，代码和数据独立

（1）继承Thread类实现多线程
public class MyThread extends Thread {  
　　public void run() {  
　　 System.out.println("MyThread.run()");  
　　}  
} 


在合适的地方启动线程如下：
MyThread myThread1 = new MyThread();  
MyThread myThread2 = new MyThread();  
myThread1.start();  
myThread2.start();  




（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，如下：
public class MyThread extends OtherClass implements Runnable {
　　public void run() {
　　 System.out.println("MyThread.run()");
　　}
}
为了启动MyThread，需要首先实例化一个Thread，并传入自己的MyThread实例：
MyThread myThread = new MyThread();
Thread thread = new Thread(myThread);
thread.start();
事实上，当传入一个Runnable target参数给Thread后，Thread的run()方法就会调用target.run()，参考JDK源代码：
public void run() {
　　if (target != null) {
　　 target.run();
　　}
}



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

import java.util.concurrent.*;import java.util.Date;import java.util.List;import java.util.ArrayList;/*** Java线程：有返回值的线程* * @author wb_qiuquan.ying*/@SuppressWarnings("unchecked")public class Test {public static void main(String[] args) throws ExecutionException,    InterruptedException {   System.out.println("----程序开始运行----");   Date date1 = new Date();   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<Future>();   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);    // System.out.println(">>>" + f.get().toString());    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，并输出到控制台    System.out.println(">>>" + f.get().toString());   }   Date date2 = new Date();   System.out.println("----程序结束运行----，程序运行时间【"     + (date2.getTime() - date1.getTime()) + "毫秒】");}}class MyCallable implements Callable<Object> {private String taskNum;MyCallable(String taskNum) {   this.taskNum = taskNum;}public Object call() throws Exception {   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】";}}

代码说明：
上述代码中Executors类，提供了一系列工厂方法用于创先线程池，返回的线程池都实现了ExecutorService接口。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) 
创建固定数目线程的线程池。
public static ExecutorService newCachedThreadPool() 
创建一个可缓存的线程池，调用execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() 
创建一个单线程化的Executor。
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 
创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池，多数情况下可用来替代Timer类。


ExecutoreService提供了submit()方法，传递一个Callable，或Runnable，返回Future。如果Executor后台线程池还没有完成Callable的计算，这调用返回Future对象的get()方法，会阻塞直到计算完成

/** * 实现Runnable * */class Thread2 implements Runnable{private int count=15;@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "运行  count= " + count--);try {Thread.sleep((int) Math.random() * 10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} }}}/** * 继承Thread * */class Thread1 extends Thread{  private int count=5;  private String name;  public Thread1(String name) {  this.name=name;  }  public void run() {  for (int i = 0; i < 5; i++) {  System.out.println(name + "运行  count= " + count--);  try {  sleep((int) Math.random() * 10);  } catch (InterruptedException e) {  e.printStackTrace();  }  }  }  }  public class Threads {public static void main(String[] args) {System.out.println("===========继承Thread============");Thread1 mTh1=new Thread1("A");          Thread1 mTh2=new Thread1("B");          mTh1.start();          mTh2.start();         System.out.println("===========实现Runnable============");Thread2 my = new Thread2();//同一个mt，但是在Thread中就不可以，如果用同一个实例化对象mt，就会出现异常       new Thread(my, "C").start();    new Thread(my, "D").start();    new Thread(my, "E").start();}}

===========继承Thread============A运行  count= 5B运行  count= 5A运行  count= 4A运行  count= 3B运行  count= 4A运行  count= 2B运行  count= 3A运行  count= 1B运行  count= 2B运行  count= 1

===========实现Runnable============C运行  count= 15E运行  count= 13C运行  count= 12D运行  count= 14C运行  count= 10E运行  count= 11C运行  count= 8D运行  count= 9C运行  count= 6E运行  count= 7D运行  count= 5D运行  count= 4E运行  count= 3D运行  count= 2E运行  count= 1