多線程的實現

Java多線程實現方式主要有三種：
    一、繼承Thread類
    二、實現Runnable接口
    三、使用ExecutorService、Callable、Future實現有返回結果的多線程。
其中前兩種方式線程執行完後都沒有返回值，只有最後一種是帶返回值的。

一、繼承Thread類實現多線程
    繼承Thread類並複寫run()方法。
    其本質上也是實現了Runnable接口的一個實例，
    它表明一個線程的實例，啓動線程的方法就是經過Thread類的start()實例方法。
    start()方法是一個native方法，它將啓動一個新線程，並執行run()方法。
    若是一個類繼承了Thread類，那麼一個對象就只能調用一次，若是調用屢次，則會拋出異常
例如：

    public class MyThread extends Thread { 
    　　public void run() { 
    　　     System.out.println("MyThread.run()"); 
    　　} 
    }
    MyThread myThread1 = new MyThread(); 
    myThread1.start();

 重複啓動報錯：
    Exception in thread "main"  java.lang.IllegalThreadStateException
     at java.lang.Thread.start(  Thread.java:682 )

二、實現Runnable接口方式實現多線程
    實現一個Runnable接口並實現run()方法。
例如：

    public class MyThread extends OtherClass implements Runnable { 
    　　public void run() { 
    　　     System.out.println("MyThread.run()"); 
    　　} 
    }

    爲了啓動MyThread，須要實例化一個Thread，並傳入本身的MyThread實例：

    MyThread myThread = new MyThread(); 
    Thread thread = new Thread(myThread); 
    thread.start();

JDK 源碼：

    public synchronized void start() {
        /**
         * This method is not invoked for the main method thread or "system"
         * group threads created/set up by the VM. Any new functionality added
         * to this method in the future may have to also be added to the VM.
         *
         * A zero status value corresponds to state "NEW".
         */
        if (threadStatus != 0)
            throw new IllegalThreadStateException();

        /* Notify the group that this thread is about to be started
         * so that it can be added to the group's list of threads
         * and the group's unstarted count can be decremented. */
        group.add(this);

        boolean started = false;
        try {
            start0();
            started = true;
        } finally {
            try {
                if (!started) {
                    group.threadStartFailed(this);
                }
            } catch (Throwable ignore) {
                /* do nothing. If start0 threw a Throwable then
                  it will be passed up the call stack */
            }
        }
    }
    private native void start0();

native：調用本機的操做系統函數

三、使用ExecutorService、Callable、Future實現有返回結果的多線程-JDK1.5以上
    ExecutorService、Callable、Future這個對象實際上都是屬於Executor框架中的功能類。
    Executor框架 詳細能夠參見：http://www.iteye.com/topic/366591
    >>> 有返回值的任務必須實現Callable接口，
    >>> 無返回值的任務必須Runnable接口。
    JDK 源碼：

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

    執行Callable任務後，能夠獲取一個Future的對象，
    在該對象上調用get就能夠獲取到Callable任務返回的Object了，
    再結合線程池接口ExecutorService就能夠實現傳說中有返回結果的多線程了
    代碼以下：
   

import java.util.ArrayList;
    import java.util.Date;
    import java.util.List;
    import java.util.concurrent.Callable;
    import java.util.concurrent.ExecutionException;
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    import java.util.concurrent.Future;
    /**
     * 有返回值的線程
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public class Test {
        @SuppressWarnings("rawtypes")
        public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
            System.out.println("----程序開始運行----");
            Date date1 = new Date();
            int taskSize = 5;
            // 建立一個線程池
            ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);
            // 建立多個有返回值的任務
            List<Future> list = new ArrayList<Future>();
            for (int i = 0; i < taskSize; i++) {
                Callable c = new MyCallable(i + " ");
                // 執行任務並獲取Future對象
                Future f = pool.submit(c);
                // System.out.println(">>>" + f.get().toString());
                list.add(f);
            }
            // 關閉線程池
            pool.shutdown();
            // 獲取全部併發任務的運行結果
            for (Future f : list) {
                // 從Future對象上獲取任務的返回值，並輸出到控制檯
                System.out.println(">>>>>>>>>=======" + f.get().toString());
            }
        }
    }
    class MyCallable implements Callable<Object> {
        private String taskNum;

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

        public Object call() throws Exception {
            System.out.println(">>>" + taskNum + "任務啓動");
            Date dateTmp1 = new Date();
            Thread.sleep(4000);
            Date dateTmp2 = new Date();
            long time = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime();
            System.out.println(">>>" + taskNum + "任務終止");
            return taskNum + "任務返回運行結果,當前任務時間【" + time + "毫秒】";
        }
    }

    代碼說明：
    上述代碼中Executors類，提供了一系列工廠方法用於創先線程池，返回的線程池都實現了ExecutorService接口。
        一、 建立固定數目線程的線程池
            => public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
        二、 建立一個可緩存的線程池
            => public static ExecutorService newCachedThreadPool()
            調用execute 將重用之前構造的線程（若是線程可用）。
            若是現有線程沒有可用的，則建立一個新線程並添加到池中。
            終止並從緩存中移除那些已有 60 秒鐘未被使用的線程。
        三、建立一個單線程化的Executor
            => public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() 
        四、建立一個支持定時及週期性的任務執行的線程池
            => public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
            多數狀況下可用來替代Timer類。

    ExecutoreService提供了submit()方法，傳遞一個Callable，或Runnable，返回Future。     若是Executor後臺線程池尚未完成Callable的計算，這調用返回Future對象的get()方法，會阻塞直到計算完成。