众所周知，开启线程2种方法：第一是实现Runable接口，第二继承Thread类。（当然内部类也算...）常用的，这里就不再赘述。本章主要分析总结线程池和常用调度类。
一、线程池
1.newCachedThreadPool
(1)缓存型池子，先查看池中有没有以前建立的线程，如果有，就reuse，如果没有，就建立一个新的线程加入池中；
(2)缓存型池子，通常用于执行一些生存周期很短的异步型任务；因此一些面向连接的daemon型server中用得不多；
(3)能reuse的线程，必须是timeout IDLE内的池中线程，缺省timeout是60s,超过这个IDLE时长，线程实例将被终止及移出池。
(4)注意，放入CachedThreadPool的线程不必担心其结束，超过TIMEOUT不活动，其会自动被终止
2.newFixedThreadPool--本人常用
(1)newFixedThreadPool与cacheThreadPool差不多，也是能reuse就用，但不能随时建新的线程
(2)其独特之处:任意时间点，最多只能有固定数目的活动线程存在，此时如果有新的线程要建立，只能放在另外的队列中等待，直到当前的线程中某个线程终止直接被移出池子
(3)和cacheThreadPool不同，FixedThreadPool没有IDLE机制（可能也有，但既然文档没提，肯定非常长，类似依赖上层的TCP或UDP IDLE机制之类的），所以FixedThreadPool多数针对一些很稳定很固定的正规并发线程，多用于服务器
(4)从方法的源代码看，cache池和fixed 池调用的是同一个底层池，只不过参数不同:
fixed池线程数固定，并且是0秒IDLE（无IDLE）
cache池线程数支持0-Integer.MAX_VALUE(显然完全没考虑主机的资源承受能力），60秒IDLE
3.ScheduledThreadPool
（1）调度型线程池
（2）这个池子里的线程可以按schedule依次delay执行，或周期执行
4.SingleThreadExecutor
（1）单例线程，任意时间池中只能有一个线程
（2）用的是和cache池和fixed池相同的底层池，但线程数目是1-1,0秒IDLE（无IDLE）
二、常用线程调度类
1.wait、notify、notifyAll-----不建议新手直接使用
顾名思义，wait是等待，notify是通知一个等待线程、notifyAll唤醒所有等待线程。
2.CountDownLatch----很适合用来将一个任务分为n个独立的部分，等这些部分都完成后继续接下来的任务
隶属于java.util.concurrent包。CountDownLatch类是一个同步计数器,构造时传入int参数,该参数就是计数器的初始值，每调用一次countDown()方法，计数器减1,计数器大于0 时，await()方法会阻塞程序继续执行.当多个线程达到预期时（latch.countDown()），唤醒多个其他等待中的线程，即执行latch.await()后面的代码。样例是，张三、李四合作完成任务，张三5秒，李四8秒，当张三李四都完成后，总任务结束。代码如下：
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class CountDownLatchDemo {
final static SimpleDateFormat sdf=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CountDownLatch latch=new CountDownLatch(2);//两个工人的协作
Worker worker1=new Worker("张三", 5000, latch);
Worker worker2=new Worker("李四", 8000, latch);
worker1.start();
worker2.start();
latch.await();//阻塞！等待所有工人完成工作
System.out.println("all work done at "+sdf.format(new Date()));
}
static class Worker extends Thread{
String workerName;
int workTime;
CountDownLatch latch;
public Worker(String workerName ,int workTime ,CountDownLatch latch){
this.workerName=workerName;
this.workTime=workTime;
this.latch=latch;
}
public void run(){
System.out.println("Worker "+workerName+" do work begin at "+sdf.format(new Date()));
doWork();//工作了
System.out.println("Worker "+workerName+" do work complete at "+sdf.format(new Date()));
latch.countDown();//工人完成工作，计数器减一
}
private void doWork(){
try {
Thread.sleep(workTime);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
-----------------------------------------------Worker 李四 do work begin at 2016-11-02 18:25:28Worker 张三 do work begin at 2016-11-02 18:25:28Worker 张三 do work complete at 2016-11-02 18:25:33Worker 李四 do work complete at 2016-11-02 18:25:36all work done at 2016-11-02 18:25:36
测试可见，张三李四共同协作完成。
3.CyclicBarrier----适合多线程循环到达屏障后再执行
字面意思循环屏障，可理解为栅栏，协同多个线程都执行到barrier.await时，如果构造CyclicBarrier barrier=new CyclicBarrier(2, Runnable)时，第一个参数代码线程数，如果有第二参Runnable,那么所有线程都await时，先执行Runnable，再各自执行await后续的代码。
CyclicBarrier和CountDownLatch区别：
1.CountDownLatch在多个线程都执行完毕latch.countDown后唤醒await线程，多个countDown子线程在执行完countDown后可继续执行后续代码。
2.CyclicBarrier可循环使用，CountDownLatch只1次。见代码示例：
3.CountDownLatch需要latch.countDown和latch.await()配合使用。CyclicBarrier就一个barrier.await。
下面举例：鸟、鱼2个线程同时运行问题。
1 package study.thread;
2
3 import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
4 import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
5
6 /**
7 * 循环栅栏（屏障）
8 * 问题：一个池塘，有很多鸟和很多鱼，鸟每分钟产生一个后代，鱼每30秒钟产生2个后代。
9 * 鸟每10秒钟要吃掉一条鱼。建一个池塘，初始化一些鱼和鸟，看看什么时候鸟把鱼吃光。
10 *
11 */
12 public class CyclicBarrierDemo {
13
14 long time ;
15 long birdNum ;
16 long fishNum ;
17 Object lock = new Object() ;
18 CyclicBarrier barrier ;
19
20 public CyclicBarrierDemo(long birdNum , long fishNum){
21 this.birdNum = birdNum ;
22 this.fishNum = fishNum ;
23 }
24
25 /**
26 * 入口
27 * @param args
28 */
29 public static void main(String[] args) {
30 //构造demo,初始化5只秒，20条鱼
31 CyclicBarrierDemo bf = new CyclicBarrierDemo(5 , 20) ;
32 //生态圈开启
33 bf.start();
34 }
35
36 //生态圈开启
37 public void start(){
38 //构造鱼，鸟，时间线
39 FishThread fish = new FishThread() ;
40 BirdThread bird = new BirdThread() ;
41 TimeLine tl = new TimeLine() ;
42
43 //初始化环形屏障，当barrier对象的await方法被调用两次之后，将会执行tl线程
44 barrier = new CyclicBarrier(2, tl) ;//这里要注意第一个参数，如果大于调用await的线程数，会死锁。
45
46 //鱼、鸟动起来
47 fish.start();
48 bird.start();
49
50 }
51
52 public void printInfo(String source){
53 System.out.printf(source+"time[%d]:birdNum[%d] ,fishNum[%d]\n" ,time , birdNum , fishNum);
54 }
55
56 private class TimeLine implements Runnable {
57 @Override
58 public void run() { //所有子任务都调用了await方法后，将会执行该方法， 然后所有子线程继续执行
59 System.out.println("TimeLine start!");
60 //如果鱼数量<=0,结束程序
61 if(fishNum <= 0){
62 System.exit(-1);
63 }
64 //时间加10秒
65 time += 10 ;
66 System.out.println("TimeLine end，时间加10秒！");
67 }
68 }
69
70 private class FishThread extends Thread {
71 @Override
72 public void run() {
73 //循环
74 while(true){
75 try {
76 System.out.println("鱼已经就位！到达await!");
77 barrier.await() ; //进入睡眠， 等待所有子任务都进入睡眠 然后再继续
78 } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
79 e.printStackTrace();
80 }
81 synchronized (lock) {
82 //鱼每30秒钟产生2个后代
83 if(time % 30 == 0){
84 fishNum += fishNum * 2;
85 printInfo("鱼动作执行！");
86 }
87 }
88 }
89 }
90 }
91
92 private class BirdThread extends Thread{
93 @Override
94 public void run() {
95 //循环
96 while(true){
97 try {
98 System.out.println("鸟已经就位！到达await!");
99 barrier.await() ; //进入睡眠， 等待所有子任务都进入睡眠 然后再继续
100 } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
101 e.printStackTrace();
102 }
103 synchronized (lock) {
104 //鸟每10秒钟要吃掉一条鱼
105 if(time % 10 == 0){
106 fishNum = fishNum >= birdNum ? fishNum - birdNum : 0 ;
107 //鸟每分钟产生一个后代
108 if(time % 60 == 0){
109 birdNum += birdNum ;
110 }
111 printInfo("鸟动作执行！");
112 }
113 }
114
115 }
116
117 }
118
119 }
120
121 }
4.Semaphore---通过控制操作系统的信号量数目来控制并发，比控制线程并发数粒度更细。
管理固定数值的信号量，用以控制并发的数量。把需要并发的代码放在acquire、release之间即可。acquire获取信号，release释放信号。如果Semaphore管理一个信号量，就是互斥锁。
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;
public class SemaphoreTest {
public static void main(String[] args) {
// 线程池
ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
// 只能5个线程同时访问
final Semaphore semp = new Semaphore(5);
// 模拟20个客户端访问
for (int index = 0; index < 20; index++) {
final int NO = index;
Runnable run = new Runnable() {
public void run() {
try {
//获取许可
semp.acquire();
System.out.println("Accessing: " + NO);
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally{
//释放
semp.release(); System.out.println("-----------------"+semp.availablePermits());
}
}
};
exec.execute(run);
}
// 退出线程池
exec.shutdown();
}
}
5.Exchanger
用于两个线程之间进行数据交换，先执行exchanger.exchange()的线程等待后来的线程到达，然后交换数据，最后再继续向下执行。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.Exchanger;
/**
*
* @ClassName: ExchangerDemo
* @Description: 用于两个线程之间进行数据交换，先执行exchanger.exchange()的线程等待后来的线程到达，然后交换数据，最后再继续向下执行。
* @author denny.zhang
* @date 2016年11月4日 下午1:27:29
*
*/
public class ExchangerDemo {
public static void main(String[] args) {
final Exchanger<List<Integer>> exchanger = new Exchanger<List<Integer>>();
new Thread(){
public void run(){
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(1);
list.add(2);
try {
list = exchanger.exchange(list);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Thread1"+list);
}
}.start();
new Thread(){
public void run(){
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(3);
list.add(4);
try {
list = exchanger.exchange(list);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Thread2"+list);
}
}.start();
}
}
6.Future和FutrueTask---常用！
Future是接口，FutrueTask是接口实现类。场景：多线程并发执行，返回结果放进list.
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
/**
*
* @ClassName: FutureDemo
* @Description: Future
* @author denny.zhang
* @date 2016年11月4日 下午1:50:32
*
*/
public class FutureDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
//结果集
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
//开启多线程
ExecutorService exs = Executors.newFixedThreadPool(3);
List<Future<Integer>> futureList = new ArrayList<Future<Integer>>();
//启动线程池，固定线程数为3
for(int i=0;i<3;i++){
//提交任务，添加返回
futureList.add(exs.submit(new Callable<Integer>() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
return 1;
}
}));
}
//结果归集
for (Future<Integer> future : futureList) {
while (true) {
if (future.isDone()&& !future.isCancelled()) {
Integer i = future.get();
list.add(i);
break;
} else {
Thread.sleep(100);
}
}
}
System.out.println("list="+list);
}
}
返回：list=[1, 1, 1]
参考：
《大型网站系统与java中间件实践》