Callable介面及執行緒池
執行緒池
執行緒容器，可設定執行緒分配的數量上限。
將預先建立執行緒物件存入池中，並重用執行緒池中的執行緒物件。
避免頻繁的的建立和銷燬。
常用的執行緒池介面和類
Executor ：執行緒池的頂級介面。
ExecutorService ：執行緒池介面，可通過submit（Runnable task）提交任務程式碼。
Executors工廠類：通過此類可獲得一個執行緒池。
通過newFixedThreadPool（int nThreads）獲取固定數量的執行緒池。
通過newCachedThreadPool（）獲得動態數量的執行緒池，如果不夠 則建立新的，沒有上限。
public class TestThreadPool { public static void main(String[] args) { //執行緒池介面（引用） ---> Executors工具類(工廠類) ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(4); Runnable task = new MyTask(); es.submit(task); //submit()提交任務 es.submit(task); es.submit(task); es.submit(task); } } //建立介面實現類 class MyTask implements Runnable{ @Override public void run() { for (int i = 0; i < 100; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - " +i); } } }
Callable介面
JDK5加入，與Runnable介面類似，實現之後代表一個執行緒任務。
有泛型返回值，可以宣告異常。
Future介面
概念：
非同步接收ExecutorService.submit（）所返回的狀態結果，當中包含了call()的返回值。
方法：
V get（）以阻塞形式等待Future的非同步處理結果（call（）的返回值）
使用
執行緒池執行Callable介面，Callable返回值由Future接收，Future當中的get() 方法就可以得到非同步返回值。
可以解決併發下的一些統計工作。
public class TestCallable { public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException { System.out.println("程式開始"); //建立執行緒池 ExecutorService ex = Executors.newFixedThreadPool(3); //介面引用指向實現介面 Callable<Integer> task1 = new MyTask1(); Callable<Integer> task2 = new MyTask2(); Future<Integer> f1 = ex.submit(task1); //得到Callable執行緒介面的返回值 Future<Integer> f2 = ex.submit(task2); Integer result1 = f1.get(); //以阻塞形式等待Future中的非同步處理結果（call的返回值） Integer result2 = f2.get(); //在沒有返回值以前，get無限期等待 System.out.println(result1 + result2); //輸出5050 } } //Mytask1類遵從Callable介面實現call（）方法 class MyTask1 implements Callable<Integer>{ @Override public Integer call() throws Exception { Thread.sleep(1000); //休眠1秒，觀察Future介面get方法 Integer sum = 0; for (int i = 1; i <= 50; i++) { sum += i; } return sum; //返回計算的sum值 } } //Mytask2類遵從Callable介面實現call（）方法 class MyTask2 implements Callable<Integer>{ @Override public Integer call() throws Exception { Thread.sleep(1000); Integer sum = 0; for (int i = 51; i <= 100; i++) { sum += i; } return sum; //返回計算的sum值 } }
同步和非同步的區別：
同步：
形容一次方法呼叫，同步一旦開始，呼叫者必須等待該方法返回，才能繼續。
非同步：
形容一次方法呼叫，非同步一旦開始，像是一次訊息傳遞，呼叫者告知之後立刻返回。二者競爭時間片，併發執行。
Lock介面
提供更多實用性的方法，功能更強大，效能更優越。
常用方法：
void lock（） - 獲取鎖，如鎖被佔用，則等待。
boolean tryLock（） - 嘗試獲取鎖（成功返回true，失敗返回false，不阻塞）
void unlock（） - 釋放鎖
重入鎖
ReentrantLock：Lock介面的實現類，與synchronized一樣具有互斥鎖
功能。
Lock locker = new ReentrantLock(); //建立重入鎖物件
locker.lock(); //開啟鎖
try{
鎖住程式碼塊
}finally{
//考慮可能會出現異常，釋放鎖必須放入finally程式碼塊中，避免無法釋放
locker.unlock(); //釋放鎖
}
讀寫鎖
ReentrantReadWriteLock：
一種支援一寫多讀的同步鎖，讀寫分離，可分別分配讀鎖，寫鎖。
支援多次分配讀鎖，使多個讀操作可以併發執行。
互斥規則：
寫 - 寫：互斥，阻塞。
讀 - 寫：互斥，讀阻塞寫，寫阻塞讀。
讀 - 讀：不互斥，不阻塞。
在讀操作遠遠高於寫操作的環境中，可在保障執行緒安全的情況下，提高執行效率。
//讀寫鎖
class Student {
//建立讀寫鎖物件
ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
//建立讀鎖
ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock =rwl.readLock();
//建立寫鎖
ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = rwl.writeLock();
private int value; //屬性
//讀方法
public int getValue() throws InterruptedException {
readLock.lock(); //開啟讀鎖
try {
Thread.sleep(1000); //休眠1秒,觀察讀的時間
return value;
} finally {
readLock.unlock(); //關閉讀鎖
}
}
//寫方法
public void setValue(int value) throws InterruptedException {
writeLock.lock(); //開啟寫鎖
try {
Thread.sleep(1000);
this.value = value;
} finally {
writeLock.unlock(); //關閉寫鎖
}
}
}