多線程學習和補充：接口之間的關係等等

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1、概念理解

一、進程和線程

• 進程是操做系統級別的概念：
  • 一個系統中能夠有多個進程；
• 線程是進程中劃分的概念：
  • 一個進程中能夠劃分多個線程；

二、處理器：個數和多核：

• 一個處理器在某一個時間點上永遠都只能是一個線程！即便這個處理器是多核的。
  • 多核能夠提高線程的執行效率，但多核不能同時運行多個線程。
• 多個處理器才能同時運行多個線程。

2、使用多線程：Runnable 接口和 Thread 類

2.一、Runnable 接口

如上：

• Runnable 是一個功能型函數（JAVA 8 新特性）。
• 它是一個接口；
• 它只定義了一個 run() 方法。public abstract void run();

官方文檔：Runnable (Java Platform SE 8 )

2.二、Thread 類

注意：Thread 類實現了 Runnable 接口。

具體類的學習挺複雜挺多的，後續再看和分析。

2.3 使用多線程

2.3.1 方式一：實現 Runnable 接口

使用步驟

1. 一個類 A，實現 Runnable 接口。該類須要重寫 run()方法，即爲線程的實現內容；
2. 建立類 A 的對象 A-1；
3. 將對象 A-1 做爲 Thread 類的構造函數的入參，獲得一個 Thread 類對象 T-1；
4. 執行 T-1對象的 start() 方法，啓動線程；
5. 結束

2.3.2 方式二：繼承 Thread 類

使用步驟

1. 一個類 T， 繼承 Thread 類。該類須要重寫 run()方法，即爲線程的實現內容；
2. 建立類 T 的對象 T-1；
3. 執行 T-1對象的 start() 方法，啓動線程；
4. 結束

2.3.3 兩種步驟的區別：

繼承 Thread 類比實現 Runnable 接口簡潔了一步，在於

• 繼承 Thread 類會直接將 run() 方法的實現賦予到對象中。
• 可是實現 Runnable 接口須要經過對應的構造函數將 run() 方法的實現賦予到對象中。

具體的代碼實現能夠見原文：Java 多線程學習（一）Java 多線程入門 - 掘金

3、各接口之間的關係

各接口之間的關係：

• Callable 接口 和 Runnable 接口
  • Callable 接口只有一個 call() 方法，這是一個泛型接口，call () 函數返回的類型就是傳遞進來的 V 類型。
  • Runnable 接口只有一個 run() 方法。
  • 二者無明顯關係；
• Callable 接口 和 Future接口
  • 如上圖，二者也無明顯關係
• Executor 和 Runnable接口
  • 如上圖，Executor 只和Runnable 有關係。execute() 方法的入參是 Runnable 。
  • Executor 和 Callable 以及 Future並沒有明顯關係；
• ExecutorService 接口
  • 這是一個很神奇的接口
    • 首先它繼承自 Executor ：意味着和 Runnable 接口有關係
  • 它經過submit()方法把 Runnable 與Callable 和 Future結合了起來
    • Runnable 與Callable做爲方法入參，Future做爲返回結果；
  • 它經過invokeAll()方法把 Callable 和 Future結合了起來，並且都是List的那種；
  • invokeAny()方法暫時找不到用途。

4、其餘關係：

4.1 FutureTask 和 Future 的關係

關係以下圖，FutureTask 實現了 Future 接口和 Runnable 接口。其餘就是FutureTask 本身的方法，本身的實現邏輯。 注意：FutureTask 是 Future 接口的一個惟一實現類。

咱們重點看下FutureTask 的調用邏輯：（其餘複雜實現暫時無論。）

1. 執行線程而且獲得返回結果
   • run() 方法負責線程調用，內部實際調用的是 Callable 接口。
     • 獲得調用結果後調用本身的 set() 方法
     • set() 方法：將線程結果設置爲本身的一個屬性：outcome
2. 取出線程結果：
   • get() 方法內部實際調用本身的 report() 方法，並返回 report() 方法的返回結果；
   • report() 方法：從自身的 outcome 屬性取值並返回。

上述就是對於 FutureTask 的具使用邏輯

4.2 Executors 和 ScheduledThreadPoolExecutor、ThreadPoolExecutor、Executor

4.2.1 Executors 和其餘的關係 ：

• 從依賴關係上康，Executors和其餘接口和類沒什麼關係。

Executors 究竟是作什麼的？

Executors是一個工具類，相似StringUtils等的封裝。用於提供一些經常使用的線程池。通常網上都是說提供四種線程池：

• newCachedThreadPool：（實現是：ThreadPoolExecutor）
• newFixedThreadPool：（實現是：ThreadPoolExecutor）
• newScheduledThreadPool：（實現是：ScheduledThreadPoolExecutor）
• newSingleThreadExecutor：（實現是：ThreadPoolExecutor）

但實際上，Executors 的方法不止這些，還有不少其餘方法。不知道爲何網上這樣說。 能夠看到，底層實現幾乎都是ThreadPoolExecutor。那麼爲何不直接使用ThreadPoolExecutor呢？由於 java doc 中不提倡直接用。

4.2.2 其餘：ScheduledThreadPoolExecutor、ThreadPoolExecutor、Executor之間的關係：

• 首先區分接口和實現類：
  • 接口：Executor、ExecutorService、ScheduledExecutorService
  • 實現類：AbstractExecutorService、ThreadPoolExecutor、ScheduledThreadPoolExecutor
• 而後對實現類再作區分
  • AbstractExecutorService 是線程池對象的抽象類（抽象類不能實例化）。
  • ThreadPoolExecutor、ScheduledThreadPoolExecutor能夠看做是 AbstractExecutorService 的子類。

5、參考：

1. Java 多線程學習（一）Java 多線程入門 - 掘金 注：開始部分對於線程、進程和處理器的概念說明很棒。
2. Future 解析與使用 - 林老師帶你學編程 - CSDN 博客 Callable 與 Runnable的關係說的很好，還有Future 和 Callable 的關係，還有ExecutorService 的關係
3. Java Executors 和 ThreadPoolExecutor 線程池 - xlxxcc 的專欄 - CSDN 博客 注：說明了 Executors 和 ThreadPoolExecutor 線程池的關係。
4. Java 併發編程：線程池的使用 - Matrix 海子 - 博客園 注：ThreadPoolExecutor 詳解。