對於許多執行緒問題，可以通過使用一個或多個佇列以優雅且安全的方式將其形式化。當試圖向佇列新增元素而佇列已滿，或是想從佇列移出元素而佇列為空的時候， 阻塞佇列（ blocking queue）導致執行緒阻塞。在協調多個執行緒之間的合作時，阻塞佇列是一個有用的工具。工作者執行緒可以週期性地將中間結果儲存在阻塞佇列中。其他的工作者執行緒移出中間結果並進一步加以修改。佇列會自動地平衡負載。

add 新增一個元素 如果佇列滿，則丟擲IllegalStateException異常
element 返回佇列的頭元素 如果佇列空，丟擲NoSuchElementException異常
offer 新增一個元素並返回true 如果佇列滿,返回false
peek 返回佇列的頭元素 如果佇列空，則返回null
poll 移出並返回佇列的頭元素 如果佇列空，則返回null
put 新增一個元素 如果佇列滿，則阻塞
remove 移出並返回頭元素 如果佇列空，則丟擲NoSuchElementException異常
take 移出並返回頭元素 如果佇列空，則阻塞

List<T> list =  Collections.synchronizedList(new ArrayList<T>());
Map<K, V> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<K, V>());

Runnable封裝一個非同步執行的任務，可以把它想像成為一個沒有引數和返回值的非同步方法。Callable與Runnable類似，但是有返回值。 Callable介面是一個引數化的型別，只有一個方法call。

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

Future<V>{
 V get();
 v get(time,Timeunit);
 void cancel(boolean);
 boolean isCancelled();
 boolean isDone();
}

如果計算還在進行，isDone方法返回false；如果完成了，則返回true。可以用cancel方法取消該計算。如果計算還沒有開始，它被取消且不再開始。如果計算處於執行之中，那麼如果boolean引數為true，它就被中斷。

FutureTask包裝器是一種非常便利的機制，可將Callable轉換成Future和Runnable，它同時實現二者的介面。

Callable<V> a = new......;
FutureTask<v> b = new FutureTask<V>(a);
Thread c = new Thread(b);這裡是runnable
c.start();
.....
V d = b.get();//這裡是future

執行器（ Executor）類有許多靜態工廠方法用來構建執行緒池
newCachedThreadPool 必要時建立新執行緒；空閒執行緒會被保留60秒
newFixedThreadPool 該池包含固定數量的執行緒；空閒執行緒會一直被保留
newSingleThreadExecutor 只有一個執行緒的“池”，該執行緒順序執行每一個提交的任務
newScheduledThreadPool 用於預定執行而構建的固定執行緒池，替代java.util.Timer
newSingleThreadScheduledExecutor 用於預定執行而構建的單執行緒“池

newCachedThreadPool方法構建了一個執行緒池，對於每個任務，如果有空閒執行緒可用，立即讓它執行任務，如果沒有可用的空閒執行緒，則建立一個新執行緒。 newFixedThreadPool方法構建一個具有固定大小的執行緒池。如果提交的任務數多於空閒的執行緒數，那麼把得不到服務的任務放置到佇列中。當其他任務完成以後再執行它們。 newSingleThreadExecutor是一個退化了的大小為1的執行緒池：由一個執行緒執行提交的任務，一個接著一個。這 3個方法返回實現了ExecutorService介面的ThreadPoolExecutor類的物件。

可用下面的方法之一將一個Runnable物件或Callable物件提交給ExecutorService：

Future<?> submit(runnable);
Future<T> submit(runnable,T result);
Future<T> submit(Callable);

下面總結了在使用連線池時應該做的事：
1）呼叫Executors類中靜態的方法newCachedThreadPool或newFixedThreadPool。
2）呼叫submit提交Runnable或Callable物件。
3）如果想要取消一個任務，或如果提交Callable物件，那就要儲存好返回的Future物件。
4）當不再提交任何任務時，呼叫 shutdown.

ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
Future<V> a = pool.submit(new Runnable());
Future<V> b = pool.submit(new Runnable(),5);
Future<V> c = pool.submit(new Callable());
pool.shutdown();
((ThreadPoolExecutor)pool).getLargestPoolSize();//返回執行緒池在該執行器生命週期中的最大尺寸。

可以預定Runnable或Callable在初始的延遲之後只執行一次。也可以預定一個Runnable物件週期性地執行。

invokeAll方法提交所有物件到一個Callable物件的集合中，並返回一個Future物件的列表，代表所有任務的解決方案。當計算結果可獲得時，可以像下面這樣對結果進行處理：

List<Callable<V>>a=...;
List<Future<V>>list = pool.invokeAll(a);
for(){
    xxx.get();
}

CyclicBarrier允許執行緒集等待直至其中預定數目的執行緒到達一個公共障柵（ barrier），然後可以選擇執行一個處理障柵的動作，

什麼時候使用：當大量的執行緒需要在它們的結果可用之前完成時。

CountDownLatch允許執行緒集等待直到計數器減為0

使用：當一個或多個執行緒需要等待直到指定數目的事件發生

Exchanger允許兩個執行緒在要交換的物件準備好時交換物件

使用：當兩個執行緒工作在同一資料結構的兩個實例上的時候，一個向例項新增資料而另一個從例項清除資料

Semaphore允許執行緒集等待直到被允許繼續執行為止

使用：限制訪問資源的執行緒總數。如果許可數是1，常常阻塞執行緒直到另一個執行緒給出許可為止

SynchronousQueue允許一個執行緒把物件交給另一個執行緒
使用：在沒有顯式同步的情況下，當兩個執行緒準備好將一個物件從一個執行緒傳遞到另一個時

這些機制具有為執行緒之間的共用集結點模式（ common rendezvous patterns）提供的“預置功能”（canned functionality）。如果有一個相互合作的執行緒集滿足這些行為模式之一，那麼應該直接重用合適的庫類而不要試圖提供手工的鎖與條件的集合。