多線程：

說(shuō)到多線程，最先提到的就是Thread和Runnable。實(shí)現(xiàn)多線程可以通過(guò)繼承Thread 或者 實(shí)現(xiàn)Ruannale接口實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際開發(fā)中，大多以實(shí)現(xiàn)Runnable為主，主要是因?yàn)閷?shí)現(xiàn)Runnable比繼承Thread有以下兩個(gè)好處：

1.Runnable是接口，Thread是類。一個(gè)java類可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，可是只能繼承一個(gè)父類。所以實(shí)現(xiàn)Runnable可以避免單繼承的局限。

2.適合資源的共享。最基本的買票的例子：

通過(guò)Thread完成：

運(yùn)行結(jié)果

如果使用實(shí)現(xiàn)Runnable的方式：

運(yùn)行結(jié)果

線程池：

我們?cè)谔幚矸?wù)的時(shí)候，不可能自己創(chuàng)建線程來(lái)處理任務(wù)，一方面是因?yàn)楣芾砭€程太繁瑣，另一方面防止創(chuàng)建太多線程，導(dǎo)致過(guò)多消耗內(nèi)存或頻繁切換導(dǎo)致內(nèi)存資源不足。所以一般都是通過(guò)線程池來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)線程的管理。

Java通過(guò)Executors提供四種線程池，分別為：

newCachedThreadPool創(chuàng)建一個(gè)可緩存線程池，如果線程池長(zhǎng)度超過(guò)處理需要，可靈活回收空閑線程，若無(wú)可回收，則新建線程。

newFixedThreadPool 創(chuàng)建一個(gè)定長(zhǎng)線程池，可控制線程最大并發(fā)數(shù)，超出的線程會(huì)在隊(duì)列中等待。定長(zhǎng)線程池的長(zhǎng)度一般根據(jù)系統(tǒng)資源進(jìn)行設(shè)置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors().這樣可以充分利用線程資源。

newScheduledThreadPool 創(chuàng)建一個(gè)定長(zhǎng)線程池，支持定時(shí)及周期性任務(wù)執(zhí)行。

newSingleThreadExecutor 創(chuàng)建一個(gè)單線程化的線程池，它只會(huì)用唯一的工作線程來(lái)執(zhí)行任務(wù)，保證所有任務(wù)按照指定順序(FIFO, LIFO, 優(yōu)先級(jí))執(zhí)行。還有newSingleScheduleThreadExecutor,結(jié)合了3和4.

下面看一個(gè)例子：

ScheduledExecutorService例子

運(yùn)行結(jié)果

可以看到雖然開了線程池的容量為3的條件下啟動(dòng)4個(gè)線程，每次都是打印3個(gè)“hello”，試著把period換成7看看，是先3個(gè)“hello”，然后1個(gè)“hello”，然后2個(gè)“hello”。

Callable 和 Future

以上討論的都是Runnable，它是沒(méi)有返回值的。但是如果有場(chǎng)景是要求一個(gè)線程依賴某一個(gè)線程的返回結(jié)果，這就需要用到Callable。Callable的call方法可以有返回值，而Runnable的run方法不能有返回值，這是兩這的核心區(qū)別。

那么怎么得到Callable的返回值呢？是通過(guò)Future。Future可以監(jiān)視目標(biāo)線程調(diào)用call的情況，當(dāng)你調(diào)用Future的get()方法以獲得結(jié)果時(shí)，當(dāng)前線程就開始阻塞，直接call方法結(jié)束返回結(jié)果。

這邊還要說(shuō)到另一個(gè)類：FutureTask。FutureTask實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)接口，Runnable和Future，所以它既可以作為Runnable被線程執(zhí)行，又可以作為Future得到Callable的返回值。關(guān)于FutureTask詳解可以閱讀http://blog.csdn.net/codershamo/article/details/51901057，最好是看源碼。

還是看一個(gè)例子吧。

通過(guò)FutureTask處理Runnable

假設(shè)有一個(gè)很耗時(shí)的返回值需要計(jì)算，并且這個(gè)返回值不是立刻需要的話，那么就可以使用FutureTask，用另一個(gè)線程去計(jì)算返回值，而當(dāng)前線程在使用這個(gè)返回值之前可以做其它的操作，等到需要這個(gè)返回值時(shí)，再通過(guò)Future得到。很高效。

下面還有另一種方式使用Callable和Future。通過(guò)ExecutorService的submit方法執(zhí)行Callable，并返回Future。看例子：

通過(guò)ExecutorService處理Callable

現(xiàn)在需要執(zhí)行多個(gè)帶返回值得任務(wù)，怎么辦？第一種方法：就是創(chuàng)建一個(gè)Future類型的集合，用Executor提交任務(wù)的返回值添加到集合中，最后遍歷取出結(jié)合。第二種使用CompletionService。下面看例子，比較兩者的執(zhí)行效率。

使用Future集合

執(zhí)行結(jié)果

可以看到這種方式是按照添加的集合的順序依次執(zhí)行的。下面看方法二的代碼：

使用completionService

執(zhí)行結(jié)果

可以看到先執(zhí)行callable3，最后執(zhí)行的callable2。時(shí)間比使用Future集合要少。那是因?yàn)镃ompletionService內(nèi)部使用了BlockingQueue，負(fù)責(zé)保存異步任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果，take的時(shí)候從BlockingQueue中取執(zhí)行結(jié)束的Future。所以更精確地完成任務(wù)。又方便性能又好呢。

CompletableFuture

對(duì)于Future，我們通過(guò)輪詢isDone，確認(rèn)完成后，調(diào)用get()獲取值，要么調(diào)用get()設(shè)置一個(gè)超時(shí)時(shí)間。但是這個(gè)get()方法會(huì)阻塞住調(diào)用線程，這種阻塞的方式實(shí)際上沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)異步編程。CompletableFuture類實(shí)現(xiàn)了CompletionStage和Future接口。它可以在get()阻塞的時(shí)候回調(diào)處理。CompletableFuture是Java8引入的新特性，下次和lambda一起做筆記吧。因?yàn)槭忠褍鼋┌　?/p>