Java 多线程编程

package com.company;

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Java 给多线程编程提供了内置的支持。 一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。
多线程是多任务的一种特别的形式，但多线程使用了更小的资源开销。
这里定义和线程相关的另一个术语 - 进程：一个进程包括由操作系统分配的内存空间，包含一个或多个线程。一个线程不能独立的存在，它必须是进程的一部分。一个进程一直运行，直到所有的非守护线程都结束运行后才能结束。
多线程能满足程序员编写高效率的程序来达到充分利用 CPU 的目的。

一个线程的生命周期
线程是一个动态执行的过程，它也有一个从产生到死亡的过程。

线程的优先级
每一个 Java 线程都有一个优先级，这样有助于操作系统确定线程的调度顺序。
Java 线程的优先级是一个整数，其取值范围是 1 （Thread.MIN_PRIORITY ） - 10 （Thread.MAX_PRIORITY ）。
默认情况下，每一个线程都会分配一个优先级 NORM_PRIORITY（5）。
具有较高优先级的线程对程序更重要，并且应该在低优先级的线程之前分配处理器资源。但是，线程优先级不能保证线程执行的顺序，而且非常依赖于平台。

创建一个线程
通过实现 Runnable 接口；
通过继承 Thread 类本身；
通过 Callable 和 Future 创建线程。

通过实现 Runnable 接口来创建线程
创建一个线程，最简单的方法是创建一个实现 Runnable 接口的类。
为了实现 Runnable，一个类只需要执行一个方法调用 run()，声明如下：
public void run()

Thread 定义了几个构造方法，下面的这个是我们经常使用的：
Thread(Runnable threadOb,String threadName);
这里，threadOb 是一个实现 Runnable 接口的类的实例，并且 threadName 指定新线程的名字。
新线程创建之后，你调用它的 start() 方法它才会运行。
void start();


通过继承Thread来创建线程
创建一个线程的第二种方法是创建一个新的类，该类继承 Thread 类，然后创建一个该类的实例。
继承类必须重写 run() 方法，该方法是新线程的入口点。它也必须调用 start() 方法才能执行。
该方法尽管被列为一种多线程实现方式，但是本质上也是实现了 Runnable 接口的一个实例。


通过 Callable 和 Future 创建线程
1. 创建 Callable 接口的实现类，并实现 call() 方法，该 call() 方法将作为线程执行体，并且有返回值。
2. 创建 Callable 实现类的实例，使用 FutureTask 类来包装 Callable 对象，该 FutureTask 对象封装了该 Callable 对象的 call() 方法的返回值。
3. 使用 FutureTask 对象作为 Thread 对象的 target 创建并启动新线程。
4. 调用 FutureTask 对象的 get() 方法来获得子线程执行结束后的返回值。

线程的几个主要概念
线程同步
线程间通信
线程死锁
线程控制：挂起、停止和恢复

多线程的使用
有效利用多线程的关键是理解程序是并发执行而不是串行执行的。例如：程序中有两个子系统需要并发执行，这时候就需要利用多线程编程。
通过对多线程的使用，可以编写出非常高效的程序。不过请注意，如果你创建太多的线程，程序执行的效率实际上是降低了，而不是提升了。
请记住，上下文的切换开销也很重要，如果你创建了太多的线程，CPU 花费在上下文的切换的时间将多于执行程序的时间！

线程池
线程池，其实就是一个容纳多个线程的容器，其中的线程可以反复使用，省去了频繁创建线程对象的操作，无需反复创建线程而消耗过多资源。（是什么）

线程池都是通过线程池工厂创建，再调用线程池中的方法获取线程，再通过线程去执行任务方法。
Executors：线程池创建工厂类
 public static ExecutorServicenewFixedThreadPool(int nThreads)：返回线程池对象
 ExecutorService：线程池类
 Future<?> submit(Runnable task)：获取线程池中的某一个线程对象，并执行
 Future 接口：用来记录线程任务执行完毕后产生的结果。线程池创建与使用

*/

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

//通过实现 Runnable 接口；
class RunnableDemo implements Runnable {
    private Thread t;
    private String threadName;

    RunnableDemo(String name) {
        threadName = name;
        System.out.println("Creating : " + threadName);
    }

    public void run() {
        System.out.println("Runing : " + threadName);
        try {
            for (int i = 4; i > 0; i--) {
                System.out.println("T Runing:" + t);
                System.out.println("Thread: " + threadName + ", " + i);
                Thread.sleep(2);
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("Thread " + threadName + " interrupted.");
        }
        System.out.println("Thread " + threadName + " exiting.");
    }

    public void start() {
        System.out.println("Starting " + threadName);
        System.out.println("T " + t);
        if (t == null) {
            t = new Thread(this, threadName);
            t.start();
        }
    }
}

//通过继承 Thread 类本身；
class ThreadDemo extends Thread {
    private Thread t2;
    private String threadName;

    ThreadDemo(String name) {
        threadName = name;
        System.out.println("creating ....:" + threadName);
    }

    public void run() {
        System.out.println("runing : " + threadName);
        try {
            for (int i = 5; i > 0; i--) {
                System.out.println("Thread:" + threadName + " 当前执行到：" + i);
                Thread.sleep(2);
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("Thread " + threadName + " interrupted.");
        }
        System.out.println("Thread " + threadName + " exiting.");

    }

    public void start() {
        System.out.println("Starting:" + threadName);
        if (t2 == null) {
            t2 = new Thread(this.threadName);
            t2.start();
        }
    }

}

public class Multithreading {
    public static void main(String[] agrs) {
        RunnableDemo R1 = new RunnableDemo("Thread-1");
        R1.start();
        RunnableDemo R2 = new RunnableDemo("Thread-2");
        R2.start();

        ThreadDemo T1 = new ThreadDemo("expend Thread-3");
        T1.start();
        ThreadDemo T2 = new ThreadDemo("expend Thread-4");
        T2.start();

        ExecutorService service= Executors.newFixedThreadPool(5);
        RunnableDemo Rr = new RunnableDemo("Thread-rr");
        service.submit(Rr);
        System.out.println("----------------------");
        service.submit(Rr);
        service.shutdown();


    }
}