什么是多线程?线程池?

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一、什么是多线程？

在 Java 中，多线程是指在一个进程中同时执行多个线程，每个线程都可以独立地执行特定的任务。线程是轻量级的进程，它们共享同一个进程的资源，包括内存空间、文件句柄等。通过多线程，可以提高程序的并发性和性能，因为多个线程可以同时执行，从而更好地利用 CPU 资源。
简单来说: 就是老板请员工帮你去做事。

二、多线程的实现方法

1. 继承Thread类,重写run方法

class ExtendThread extends Thread {      // 继承自Thread
    private String name;
 
    public ExtendThread(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    @Override
    public void run() {                      // 必须重写run方法，并且将线程任务放到run里执行
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(name + i);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
 
public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        ExtendThread t1 = new ExtendThread("线程A");
        ExtendThread t2 = new ExtendThread("线程B");
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

2. 实现Runnable接口，并创建Thread对象

class MyRunnable implements Runnable {   // 必须要实现Runnable接口
 
    private String name;
 
    public MyRunnable(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    public void run() {                // 必须要有run方法，并且将需要执行的任务放到run方法里
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(name + i);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
 
public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable run1 = new MyRunnable("线程A");
        MyRunnable run2 = new MyRunnable("线程B");
 
        Thread t1 = new Thread(run1);
        Thread t2 = new Thread(run2);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

3. Callable和Future

前面创建线程的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和Future，它俩 一个产生结果，一个拿到结果。 Callable接口类似于Runnable，从名字就可以看出来了，但是Runnable不会返回结果，并且无法抛出返回结果的异常，因而Callable功能更强些，被线程执行后，可以返回值，这个返回值可以被Future拿到，也就是说，Future可以拿到异步执行任务的返回值。

 
public interface Callable<V> {
 
    V call() throws Exception;
}

三、线程的5种状态

New（新创建）

当用new创建一个新线程时，如new Thread®，该线程还没有开始运行，此时的状态为新创建状态。此时，程序还没有开始运行线程中的代码，在线程运行之前还有一些基本工作要做。

Runnalbe(可运行)

一旦调用start方法，线程便进入了可运行状态。一个可运行的线程可能正在运行，也可能没有运行，这取决于系统在该时间片里是否调度了该线程。对于常用的抢占式调度系统，它会给每一个可运行线程一个时间片来执行任务，当时间片用完时，操作系统便剥夺该线程的运行权，并给另一个线程运行机会。当选择下一个线程时，操作系统会考虑线程的优先级。不过也有一些操作系统，如像手机，采用的可能是协作式调度系统，在这样的系统中，一个线程只有在调用yield方法、或者被阻塞、或者被等待时，线程才失去控制权。

Running

就是运行状态

Blocked(阻塞)

对于阻塞状态，又可以根据阻塞原因的不同，将其细分为三种类型，分别是等待（Waiting）、锁定（Lock）和其他。处于阻塞状态的线程共同点都是暂时不活动，直到调度器重新激活它。

等待（Waiting）

正在运行的线程内部调用wait()时，该线程便进入阻塞状态（wait()是Object类的方法），并且在wait所在的代码行处停止执行，直到接到通知（notify）或被中断(等待时间到)为止。

需要注意的是：在调用wait方法之前，线程必须获得该对象的对象级别锁，即只能在同步方法或同步块中调用wait方法。

锁定（Lock）

当一个线程视图获取一个内部的对象锁，而该锁却被其他线程持有时，此时这个线程就进入阻塞状态，当所有其他线程释放该锁，并且线程调度器允许该线程持有它的时候，该线程才会变为Runnalbe状态。

其他
另外，还有如果在线程内部调用了sleep()或者jion()方法时，也会使该线程进入阻塞状态。sleep()是指让这个线程休息一段时间，时间到了之后再进入Runnalbe，jion()一般用在主线程中，表示主线程等待子线程把活干完了，再接着往下执行。

死亡（Dead）

线程进入死亡状态主要有以下两种原因：第一，run方法运行完毕，正常退出；第二，因为一个没有捕获的异常终止了run方法，导致线程意外死亡。

四、线程池的三大方法、七大参数、四种拒绝策略

线程池的三大方法:

ExecutorService service = Executors
.newSingleThreadExecutor();//单个线程
.newFixedThreadPool(5);//创建一个固定的线程池的大小
.newCachedThreadPool();//缓存线程池，可伸缩的

线程池的七大参数:

public ThreadPoolExecutor
(
int corePoolSize,//核心线程数
int maximumPoolSize,//最大的线程数
long keepAliveTime,//存活时间
TimeUnit unit,//存活时间的时间单位
BlockingQueue workQueue//阻塞队列)
ThreadFactory threadFactory,//线程工厂,创建线程的,一般不动
RejectedExecutionHandler handler//拒绝策略
)

线程的四大拒绝策略:

第一种拒绝策略：new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()，如果线程满了，则不处理新的进程，抛出异常；
第二种处理策略：new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()，线程池满了，如果有新的哪里来的去哪里，不会抛出异常
第三种处理策略：new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()，线程池满了，丢掉线程，不会抛出异常
第四种处理策略:
阿里巴巴开发手册对于线程池使用的规范: oom-> out of memory 内存耗尽

五、线程池的五种状态

线程池的五种状态:
Running、Shutdown、Stop、Tidying、Terminated
分别为:

RUNNING

RUNNING；
● 线程池处于RUNNING状态时，线程池能够接收新任务，也能够对已经添加的任务进行处理；
● 线程池一被创建，线程池的状态就是RUNNING状态；

SHUTDOWN

SHUTDOWN；
● 线程池已经被关闭了，不再接收新任务；但是，其还是会处理队列中的剩余的任务；
● 调用线程池的shutdown()方法后，线程池的状态就会由RUNNING转为SHUTDOWN；

STOP

STOP；
● 线程池处于STOP状态，此时线程池不再接收新任务，不处理已经添加进来的任务，并且会中断正在处理的任务；
● 调用线程池的shutdownNow()方法后，线程池的状态就会由RUNNING或SHUTDOWN转为STOP；

TIDYING

TIDYING；
● 线程池被下达关闭命令后，如果当前所有的任务都已经终止了（这个终止可以表示执行结束，也可以表示强制中断，也可以表示被丢弃） ，那么线程就会进入TIDYING状态；当线程池变为TIDYING状态时，会执行钩子函数terminated()。terminated()在ThreadPoolExecutor类中是空的，若用户想在线程池变为TIDYING时，进行相应的处理；可以通过重载terminated()函数来实现。
● 如果线程状态已经是SHUTDOWN了，并且线程中以及队列中都没有任务时，线程池就会由SHUTDOWN转为TIDYING；如果线程池状态为STOP，那么当线程池把所有的任务都给清理干净时，线程池就会由STOP转为TIDYING；

TERMINATED

TERMINATED；
● 线程池就结束了；线程池就不能重新启动了；
● 如果线程池处于TIDYING状态，那么当线程池执行完terminated()方法后，线程池状态就会由TIDYING转为TERMINTED；