摘要：的多任務執行框架提供了一套線程框架來幫助開發者有效的進行線程控制，扮演線程工廠的角色，其創建線程的方法如下返回固定數量的線程池，該方法的線程數始終不變。

1.Jdk的多任務執行框架

JDK提供了一套線程框架Executor來幫助開發者有效的進行線程控制，Executors扮演線程工廠的角色，其創建線程的方法如下

newFixedThreadPool() 返回固定數量的線程池，該方法的線程數始終不變。若線程空閑則立即執行 否則暫緩到隊列中

newSingleThreadPool() 創建一個線程池，若線程空閑則立即執行 否則暫緩到隊列中

newCachedThreadPool() 返回一個可根據實際情況調整線程個數的線程池 ，若線程空閑則立即執行 否則暫緩到隊列中

newScheduledThreadPool() 返回一個ScheduledExecutorService對象，但該線程可以執行線程的數量(schedule 排定/安排/目錄)

        ScheduledExecutorService scheduler = 
        Executors.newScheduledThreadPool(10);
        
        //command 就是一個Thread
        ScheduledFuture scheduledTask =
         scheduler.scheduleWithFixedDelay(command,5,1, TimeUnit.SECONDS);

若Executors工廠類無法滿足我們的需求，可以自己去創建自定義的線程池。自定義線程池的構造方法如下

    
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,//核心線程數
                          int maximumPoolSize,//最大線程數
                          long keepAliveTime,//線程的空閑時間
                          TimeUnit unit,//給定單元粒度的時間段 
                          BlockingQueue workQueue,//有界、無界隊列
                          RejectedExecutoionHandler handler//任務拒絕策略
                          ){.....}

使用什么隊列對該構造方法來說比較關鍵

使用有界隊列 如有任務需要執行 如果實際線程數

    如果實際線程數>corePoolSize，則將任務添加到緩存隊列
    如果緩存隊列已滿 ，總線程maximumPoolSize, 則執行拒絕策略

使用無界隊列LinkedBlockingQueue 除非系統資源耗盡 否則不會出現入隊失敗

    如有任務需要執行 如果實際線程數corePoolSize，則將任務添加到緩存隊列，
                                               直到資源耗盡 

BlockingQueue queue =
                    //new LinkedBlockingQueue();//無界隊列
                    new ArrayBlockingQueue(10);//有界隊列
            ExecutorService executor  = new ThreadPoolExecutor(
                    5,         //core
                    10,     //max
                    120L,     //120s
                    TimeUnit.SECONDS,
                    queue);

JDK的拒絕策略

AbortPolicy:直接拋出異常 系統正常工作

CallerRunsPolicy：只要線程池未被關閉 嘗試運行被丟棄的任務

DiscardOldestPolicy:丟失最老的請求 嘗試提交當前任務

DiscardPolicy：丟棄無法處理的任務不給予處理

JDK提供的拒絕策略不友好，可以自定義拒絕策略，實現RejectedExecutionHandler接口（添加日志等等）

    public class MyRejected implements RejectedExecutionHandler {
    
        public MyRejected(){}

        @Override
        public void rejectedExecution(Runnable r, 
        ThreadPoolExecutor executor) {
            System.out.println("自定義處理");
            System.out.println("當前被拒絕的任務為"+r.toString());
        }
    }

2.Concurrent.util工具類詳解

CyclicBarrier
假設每一個線程代表一個運動員，當運動員都準備好了，才能一起出發。

CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);

CountDownLatch
經常用于監聽某些初始化操作，當初始化執行完畢以后，通知主線程繼續工作

final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2);

Callable 和Future使用
Futrue模式費用適合在處理耗時很長的業務邏輯進行使用，可以有效的減小系統的影響，
提高系統的吞吐量

    public class UseFuture implements Callable{
        private String para;
        
        public UseFuture(String para){
            this.para = para;
        }
        
        /**
         * 這里是真實的業務邏輯，其執行可能很慢
         */
        @Override
        public String call() throws Exception {
            //模擬執行耗時
            Thread.sleep(5000);
            String result = this.para + "處理完成";
            return result;
        }
        
        //主控制函數
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            String queryStr = "query";
            //構造FutureTask，并且傳入需要真正進行業務邏輯處理的類,
            //該類一定是實現了Callable接口的類
            FutureTask future = 
            new FutureTask(new UseFuture(queryStr));
            
            FutureTask future2 = 
            new FutureTask(new UseFuture(queryStr));
            //創建一個固定線程的線程池且線程數為1,
            ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
            //這里提交任務future,則開啟線程執行RealData的call()方法執行
            //submit和execute的區別： 
            //第一點是submit可以傳入實現Callable接口的實例對象，
            // 第二點是submit方法有返回值
            
            Future f1 = executor.submit(future);        
            //多帶帶啟動一個線程去執行的
            Future f2 = executor.submit(future2);
            System.out.println("請求完畢");
            
            try {
                //這里可以做額外的數據操作，也就是主程序執行其他業務邏輯
                System.out.println("處理實際的業務邏輯...");
                Thread.sleep(1000);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //調用獲取數據方法,如果call()方法沒有執行完成,則依然會進行等待
            System.out.println("數據：" + future.get());
            System.out.println("數據：" + future2.get());
            
            executor.shutdown();
        }
    
    }

Semaphore信號量
可以控制系統的流量，拿到線程的信號量則訪問否則等待
通過acquire和release來獲取和釋放線程

 final Semaphore semp = new Semaphore(5);

3.鎖的高級深化

Lock and Condition
使用synchronized關鍵字可以實現線程間的同步互斥工作

使用Lock對象也可以實現同步互斥

如果多個線程之間需要實現協作 使用Object的wait和nofity,notifyAll

在使用Lock的時候可以使用一個新的等待/通知的類Condition 只針對一個具體的鎖

    public class UseCondition {

        private Lock lock = new ReentrantLock();
        private Condition condition = lock.newCondition();
        
        public void method1(){
            try {
                lock.lock();
                System.out.println("當前線程：" + 
    Thread.currentThread().getName() + "進入等待狀態..");
                Thread.sleep(3000);
                System.out.println("當前線程：" + 
    Thread.currentThread().getName() + "釋放鎖..");
                condition.await();    // Object wait 
                System.out.println("當前線程：" + 
    Thread.currentThread().getName() +"繼續執行...");
                condition.signal();        //Object notify
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    }

ReentrantLock重入鎖

    private Lock lock = new ReentrantLock(boolean isFair);//是否為公平鎖

ReentrantReadWriteLock讀寫鎖
核心是實現讀寫分離 在都多寫少的情況下 性能高于重入鎖

public class UseReentrantReadWriteLock {

    private ReentrantReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock();
    private ReadLock readLock = rwLock.readLock();
    private WriteLock writeLock = rwLock.writeLock();
    
    public void read(){
        try {
            readLock.lock();
            System.out.println("當前線程:" + 
Thread.currentThread().getName() + "進入...");
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println("當前線程:" + 
Thread.currentThread().getName() + "退出...");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            readLock.unlock();
        }
    }
    
    public void write(){
        try {
            writeLock.lock();
            System.out.println("當前線程:" + 
Thread.currentThread().getName() + "進入...");
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println("當前線程:" + 
Thread.currentThread().getName() + "退出...");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            writeLock.unlock();
        }
    }
}

鎖的優化

避免死鎖

減少鎖的持有時間

減少鎖的粒度

鎖的分離

盡量使用無鎖的操作 比如原子類操作