Java多线程和并发编程实践学习总结---提高篇1

Java多线程与并发编程实践学习总结---提高篇

一般创建线程的2种方式，一种是直接继承Thread，另外一种就是实现Runnable接口。

　　这2种方式都有一个缺陷就是：在执行完任务之后无法获取执行结果。

　　如果需要获取执行结果，就必须通过共享变量或者使用线程通信的方式来达到效果，这样使用起来就比较麻烦。

　　而自从Java 1.5开始，就提供了Callable和Future，通过它们可以在任务执行完毕之后得到任务执行结果。

Callable

　先说一下java.lang.Runnable吧，它是一个接口，在它里面只声明了一个run()方法：

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public interface Runnable {

    public abstract void run();

}

 　　由于run()方法返回值为void类型，所以在执行完任务之后无法返回任何结果。

　　Callable位于java.util.concurrent包下，它也是一个接口，在它里面也只声明了一个方法，只不过这个方法叫做call()：

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public interface Callable<V> {

    /**

     * Computes a result, or throws an exception if unable to do so.

     *

     * @return computed result

     * @throws Exception if unable to compute a result

     */

    V call() throws Exception;

}

 　　可以看到，这是一个泛型接口，call()函数返回的类型就是传递进来的V类型。

　　那么怎么使用Callable呢？一般情况下是配合ExecutorService来使用的，在ExecutorService接口中声明了若干个submit方法的重载版本：

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<T> Future<T> submit(Callable<T> task);

<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);

Future<?> submit(Runnable task);

　　第一个submit方法里面的参数类型就是Callable。

　　Callable一般是和ExecutorService配合来使用的。

　　一般情况下我们使用第一个submit方法和第三个submit方法，第二个submit方法很少使用。

Future

　Future就是对于具体的Runnable或者Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果。必要时可以通过get方法获取执行结果，该方法会阻塞直到任务返回结果。

　　Future类位于java.util.concurrent包下，它是一个接口：

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public interface Future<V> {

    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);

    boolean isCancelled();

    boolean isDone();

    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;

    V get(long timeout, TimeUnit unit)

        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;

}

 　　在Future接口中声明了5个方法，下面依次解释每个方法的作用：

• cancel方法用来取消任务，如果取消任务成功则返回true，如果取消任务失败则返回false。参数mayInterruptIfRunning表示是否允许取消正在执行却没有执行完毕的任务，如果设置true，则表示可以取消正在执行过程中的任务。如果任务已经完成，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，此方法肯定返回false，即如果取消已经完成的任务会返回false；如果任务正在执行，若mayInterruptIfRunning设置为true，则返回true，若mayInterruptIfRunning设置为false，则返回false；如果任务还没有执行，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，肯定返回true。
• isCancelled方法表示任务是否被取消成功，如果在任务正常完成前被取消成功，则返回 true。
• isDone方法表示任务是否已经完成，若任务完成，则返回true；
• get()方法用来获取执行结果，这个方法会产生阻塞，会一直等到任务执行完毕才返回；
• get(long timeout, TimeUnit unit)用来获取执行结果，如果在指定时间内，还没获取到结果，就直接返回null。

　　也就是说Future提供了三种功能：

　　1）判断任务是否完成；

　　2）能够中断任务；

　　3）能够获取任务执行结果。

　　因为Future只是一个接口，所以是无法直接用来创建对象使用的，因此就有了下面的FutureTask。

FutureTask

　我们先来看一下FutureTask的实现：

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public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>

 　　FutureTask类实现了RunnableFuture接口，我们看一下RunnableFuture接口的实现：

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public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {

    void run();

}

 　　可以看出RunnableFuture继承了Runnable接口和Future接口，而FutureTask实现了RunnableFuture接口。所以它既可以作为Runnable被线程执行，又可以作为Future得到Callable的返回值。

　　FutureTask提供了2个构造器：

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public FutureTask(Callable<V> callable) {

}

public FutureTask(Runnable runnable, V result) {

}

　　事实上，FutureTask是Future接口的一个唯一实现类。

HandlerThread 之于Thread区别

 

HandlerThread继承于Thread，所以它本质就是个Thread。与普通Thread的差别就在于，它有个Looper成员变量。这个Looper其实就是对消息队列以及队列处理逻辑的封装，简单说就是 消息队列+消息循环。

下面是HandlerThread的源码，一看就很清楚了。主要的作用是建立了一个线程，并且创立了消息队列，有来自己的looper,可以让我们在自己的线程中分发和处理消息。

注意：要说明的是handler 与谁相关联不是看声明在什么地方，是看与哪个线程的looper挂钩。默认是主线程的looper.因为主线程中默认就有了looper,消息循环队列。

/* * Copyright (C) 2006 The Android Open Source Project * * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); * you may not use this file except in compliance with the License. * You may obtain a copy of the License at * *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 * * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. * See the License for the specific language governing permissions and * limitations under the License. */package android.os;/** * Handy class for starting a new thread that has a looper. The looper can then be  * used to create handler classes. Note that start() must still be called. */public class HandlerThread extends Thread {    int mPriority;    int mTid = -1;    Looper mLooper;    public HandlerThread(String name) {        super(name);        mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT;    }        /**     * Constructs a HandlerThread.     * @param name     * @param priority The priority to run the thread at. The value supplied must be from      * {@link android.os.Process} and not from java.lang.Thread.     */    public HandlerThread(String name, int priority) {        super(name);        mPriority = priority;    }        /**     * Call back method that can be explicitly overridden if needed to execute some     * setup before Looper loops.     */    protected void onLooperPrepared() {    }    @Override    public void run() {        mTid = Process.myTid();        Looper.prepare();        synchronized (this) {            mLooper = Looper.myLooper();            notifyAll();        }        Process.setThreadPriority(mPriority);        onLooperPrepared();        Looper.loop();        mTid = -1;    }        /**     * This method returns the Looper associated with this thread. If this thread not been started     * or for any reason is isAlive() returns false, this method will return null. If this thread      * has been started, this method will block until the looper has been initialized.       * @return The looper.     */    public Looper getLooper() {        if (!isAlive()) {            return null;        }                // If the thread has been started, wait until the looper has been created.        synchronized (this) {            while (isAlive() && mLooper == null) {                try {                    wait();                } catch (InterruptedException e) {                }            }        }        return mLooper;    }    /**     * Quits the handler thread's looper.     * <p>     * Causes the handler thread's looper to terminate without processing any     * more messages in the message queue.     * </p><p>     * Any attempt to post messages to the queue after the looper is asked to quit will fail.     * For example, the {@link Handler#sendMessage(Message)} method will return false.     * </p><p class="note">     * Using this method may be unsafe because some messages may not be delivered     * before the looper terminates.  Consider using {@link #quitSafely} instead to ensure     * that all pending work is completed in an orderly manner.     * </p>     *     * @return True if the looper looper has been asked to quit or false if the     * thread had not yet started running.     *     * @see #quitSafely     */    public boolean quit() {        Looper looper = getLooper();        if (looper != null) {            looper.quit();            return true;        }        return false;    }    /**     * Quits the handler thread's looper safely.     * <p>     * Causes the handler thread's looper to terminate as soon as all remaining messages     * in the message queue that are already due to be delivered have been handled.     * Pending delayed messages with due times in the future will not be delivered.     * </p><p>     * Any attempt to post messages to the queue after the looper is asked to quit will fail.     * For example, the {@link Handler#sendMessage(Message)} method will return false.     * </p><p>     * If the thread has not been started or has finished (that is if     * {@link #getLooper} returns null), then false is returned.     * Otherwise the looper is asked to quit and true is returned.     * </p>     *     * @return True if the looper looper has been asked to quit or false if the     * thread had not yet started running.     */    public boolean quitSafely() {        Looper looper = getLooper();        if (looper != null) {            looper.quitSafely();            return true;        }        return false;    }    /**     * Returns the identifier of this thread. See Process.myTid().     */    public int getThreadId() {        return mTid;    }}