【重要】4线程汇总-线程间通信方式

1 callable和future

http://blog.csdn.net/zy_281870667/article/details/72047325

一般情况，我们实现多线程都是Thread或者Runnable(后者比较多)，但是，这两种都是没返回值的，所以我们需要使用callable(有返回值的多线程)和future(获得线程的返回值)来实现了。

public class TestThread {  
    public static void main(String[] args) {  
        ThreadCount tc = null;  
        ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();//线程池  
        CompletionService<Integer> cs = new ExecutorCompletionService<Integer>(es);  
        for(int i=0;i<4;i++){  
            tc = new ThreadCount(i+1);  
            cs.submit(tc);  
        }  
          
        // 添加结束，及时shutdown，不然主线程不会结束  
        es.shutdown();  
          
        int total = 0;  
        for(int i=0;i<4;i++){  
            try {  
                total+=cs.take().get();  
            } catch (InterruptedException e) {  
                e.printStackTrace();  
            } catch (ExecutionException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
          
        System.out.println(total);  
    }  
}  
  
class ThreadCount implements Callable<Integer>{  
    private int type;  
    ThreadCount(int type){  
        this.type = type;  
    }  
    @Override  
    public Integer call() throws Exception {  
        if(type==1){  
            System.out.println("C盘统计大小");  
            return 1;  
        }else if(type==2){  
            Thread.sleep(20000);  
            System.out.println("D盘统计大小");  
            return 2;  
        }else if(type==3){  
            System.out.println("E盘统计大小");  
            return 3;  
        }else if(type==4){  
            System.out.println("F盘统计大小");  
            return 4;  
        }  
        return null;  
    }  
}

ps：一个需要注意的小细节，cs.take.get()获取返回值（这里阻塞？），是按照完成的顺序的，即上面案例返回顺序是CEFD

tips：

ExecutorCompletionService 是将 Executor和BlockQueue结合的jdk类，其实现的主要目的是：提交任务线程，每一个线程任务直线完成后，将返回值放在阻塞队列中，然后可以通过阻塞队列的take()方法返回对应线程的执行结果！！

2. join阻塞——直接用join把线程5加入进去即可

http://blog.csdn.net/u011971132/article/details/62444282

直接用join把线程5加入进去即可

public static void main(String[] args) throws InterruptedException
    {
        Thread t1 = new Thread(new Worker("thread-1"));
        Thread t2 = new Thread(new Worker("thread-2"));
        Thread t3 = new Thread(new Worker("thread-3"));
        Thread t4 = new Thread(new Worker("thread-4"));
        Thread t5 = new Thread(new Worker("thread-5"));

        t1.start();t2.start();t3.start();t4.start();
        t1.join();t2.join();t3.join();t4.join();

        t5.start();
        t5.join();
    }

或者，在t5的run：

t1.start();t2.start();t3.start();t4.start(); t1.join();t2.join();t3.join();t4.join();

t5线程中等待四个线程返回

3.用java.util.concurrent下的方法解决

http://blog.csdn.net/wenwen360360/article/details/62104612

用CountDownLatch : 一个线程(或者多个)，等待另外N个线程完成某个事情之后才能执行

CountDownLatch 是计数器, 线程完成一个就记一个, 就像报数一样, 只不过是递减的.

盗用别人的一个例子：

[html]view
 plain copy 

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("zhang san", 5000, latch);    

        Worker worker2=new Worker("li si", 8000, latch);    

        worker1.start();//    

        worker2.start();//    

        latch.await();//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();    

            }    

        }    

    }    

}

CyclicBarrier : N个线程相互等待，任何一个线程完成之前，所有的线程都必须等待。
这样应该就清楚一点了，对于CountDownLatch来说，重点是那个“一个线程”, 是它在等待，而另外那N的线程在把“某个事情”做完之后可以继续等待，可以终止。而对于CyclicBarrier来说，重点是那N个线程，他们之间任何一个没有完成，所有的线程都必须等待。

CyclicBarrier更像一个水闸, 线程执行就想水流, 在水闸处都会堵住, 等到水满(线程到齐)了, 才开始泄流.

http://blog.csdn.net/gongpulin/article/details/51236398

[java]view
 plain copy 
 
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;     

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;      

public class CyclicBarrierTest {     

        public static void main(String[] args) {     

                //创建CyclicBarrier对象，    

                //并设置执行完一组5个线程的并发任务后，再执行MainTask任务    

                CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(5, new MainTask());     

                new SubTask("A", cb).start();     

                new SubTask("B", cb).start();     

                new SubTask("C", cb).start();     

                new SubTask("D", cb).start();     

                new SubTask("E", cb).start();    

        }     

}     

/**   

* 最后执行的任务  

*/     

class MainTask implements Runnable {     

        public void run() {     

//根据jdkdoc里的描述，哪个线程最后运行完，就执行下面的代码。

                System.out.println("......执行最后的任务了......");     

        }     

}     

/**   

* 一组并发任务   

*/     

class SubTask extends Thread {     

        private String name;     

        private CyclicBarrier cb;     

        SubTask(String name, CyclicBarrier cb) {     

                this.name = name;     

                this.cb = cb;     

        }     

        public void run() {     

                System.out.println("[并发任务" + name + "]  开始执行");     

                for (int i = 0; i < 999999; i++) ;    //模拟耗时的任务     

                System.out.println("[并发任务" + name + "]  开始执行完毕，通知障碍器");     

                try {     

                        //每执行完一项任务就通知障碍器     

                        cb.await();     

                } catch (InterruptedException e) {     

                        e.printStackTrace();     

                } catch (BrokenBarrierException e) {     

                        e.printStackTrace();     

                }     

        }     

}

结果：

[并发任务A] 开始执行
[并发任务B] 开始执行
[并发任务B] 开始执行完毕，通知障碍器
[并发任务C] 开始执行
[并发任务C] 开始执行完毕，通知障碍器
[并发任务A] 开始执行完毕，通知障碍器
[并发任务D] 开始执行
[并发任务D] 开始执行完毕，通知障碍器
[并发任务E] 开始执行
[并发任务E] 开始执行完毕，通知障碍器
......执行最后的任务了......

4. ExecutorService类提供其他版本的invokeAll()阻塞——这还是一个更详细future的例子，其机制类似于join，这里拿出来

线程执行者（六）运行多个任务并处理所有结果

http://ifeve.com/thread-executors-6/

执行者框架允许你在不用担心线程创建和执行的情况下，并发的执行任务。它还提供了Future类，这个类可以用来控制任务的状态,也可以用来获得执行者执行任务的结果。

如果你想要等待一个任务完成，你可以使用以下两种方法：

如果任务执行完成，Future接口的isDone()方法将返回true。——注意，是立即返回，不会阻塞等待
ThreadPoolExecutor类的awaitTermination()方法使线程进入睡眠，直到每一个任务调用shutdown()方法之后完成执行。

这两种方法都有一些缺点。第一个方法，你只能控制一个任务的完成。第二个方法，你必须等待一个线程来关闭执行者，否则这个方法的调用立即返回。

ThreadPoolExecutor类提供一个方法，允许你提交任务列表给执行者，并且在这个列表上等待所有任务的完成。在这个指南中，你将学习如何使用这个特性，实现一个示例，执行3个任务，并且当它们完成时将结果打印出来。

准备工作…

这个指南的例子使用Eclipse IDE实现。如果你使用Eclipse或其他IDE，如NetBeans，打开它并创建一个新的Java项目。

如何做…

按以下步骤来实现的这个例子:

1.创建Result类，存储这个示例中并发任务产生的结果。

1

public class Result
 {

2.声明两个私有属性。一个String属性，名为name，另一个int属性，名为value。

1

private String
 name;

2

private int value;

3.实现相应的get()和set()方法，用来设置和获取name和value属性的值。

01

public String
 getName() {

02

return name;

03

}

04

public void setName(String
 name) {

05

this.name
 = name;

06

}

07

public int getValue()
 {

08

09

return value;

10

}

11

public void setValue(int value)
 {

12

this.value
 = value;

13

}

4.创建Task类，实现Callable接口，参数化为Result类型。

1

public class Task implements Callable<Result>
 {

5.声明一个私有String属性，名为name。

1

private String
 name;

6.实现Task类构造器，初始化这个属性。

1

public Task(String
 name) {

2

this.name=name;

3

}

7.实现这个类的call()方法，在本例中，它将返回一个Result对象。

1

@Override

2

public Result
 call() throws Exception
 {

8.首先，写入一个信息到控制台，表明任务开始。

1

System.out.printf("%s:
 Staring
",this.name);

9.然后，等待一个随机时间。

1

try {

2

long duration=(long)(Math.random()*10);

3

System.out.printf("%s:
 Waiting %d seconds for results.
",this.name,duration);

4

TimeUnit.SECONDS.sleep(duration);

5

} catch (InterruptedException
 e) {

6

e.printStackTrace();

7

}

10.在Result对象中返回一个计算5个随机数的总和的int值。

1

int value=0;

2

for (int i=0;
 i<5;
 i++){

3

value+=(int)(Math.random()*100);

4

}

11.创建Result对象，用任务的名称和前面操作结果来初始化它。

1

Result
 result=new Result();

2

result.setName(this.name);

3

result.setValue(value);

12.写入一个信息到控制台，表明任务已经完成。

1

System.out.println(this.name+":
 Ends");

13.返回Result对象。

1

return result;

2

}

14.最后，实现这个示例的主类，创建Main类，实现main()方法。

1

public class Main
 {

2

public static void main(String[]
 args) {

15.使用Executors类的newCachedThreadPool()方法，创建ThreadPoolExecutor对象。

1

ExecutorService
 executor=(ExecutorService)Executors.newCachedThreadPool();

16.创建Task对象列表。创建3个Task对象并且用这个列表来存储。

1

List<Task>
 taskList=new ArrayList<>();

2

for (int i=0;
 i<3;
 i++){

3

Task
 task=new Task(i);

4

taskList.add(task);

5

}

17.创建Future对象列表，参数化为Result类型。

1

List<Future<Result>>resultList=null;

18.调用ThreadPoolExecutor类的invokeAll()方法。这个类将会返回之前创建的Future对象列表。

1

try {

2

resultList=executor.invokeAll(taskList);

3

} catch (InterruptedException
 e) {

4

e.printStackTrace();

5

}

19.使用shutdown()方法结束执行者。

1

executor.shutdown();

20.写入处理Future对象列表任务的结果。

01

System.out.println("Main:
 Printing the results");

02

for (int i=0;
 i<resultList.size(); i++){

03

Future<Result>
 future=resultList.get(i);

04

try {

05

Result
 result=future.get();

06

System.out.println(result.getName()+":
 "+result.

07

getValue());

08

} catch (InterruptedException
 | ExecutionException e) {

09

e.printStackTrace();

10

}

11

}

它是如何工作的…

在这个指南中，你已经学习了如何提交任务列表到执行者和使用invokeAll()方法等待它们的完成。这个方法接收Callable对象列表和返回 Future对象列表。这个列表将会有列表中每个任务的一个Future对象。Future对象列表的第一个对象是Callable对象列表控制的第一个任务，以此类推。

第一点要考虑的是，在存储结果对象的列表中声明的Future接口参数化的数据类型必须与使用的Callable对象的参数化相兼容。在本例中，你已经使用相同数据类型：Result类型。

另一个重要的一点就是关于invokeAll()方法，你会使用Future对象获取任务的结果。当所有的任务完成时，这个方法结束，如果你调用返回的Future对象的isDone()方法，所有调用都将返回true值。

不止这些…

ExecutorService类提供其他版本的invokeAll()方法：

invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout,TimeUnit unit)：此方法执行所有任务，当它们全部完成且未超时，返回它们的执行结果。TimeUnit类是个枚举类，有如下常量：DAYS，HOURS，MICROSECONDS， MILLISECONDS， MINUTES,，NANOSECONDS 和SECONDS。

个人认为，此处用invoke方法不好，如同join一样，会阻塞线程发起方，主线程在等待返回的时候啥都做不了，但是意思是这个意思，符合题目

小结：

1.future模式

2.join阻塞

3.ExecutorService.invokeAll阻塞

4.countDownLatch

5.SyclicBarrier

6.回调-观察者模式：https://www.cnblogs.com/silyvin/p/9106633.html

7.锁 Synchronized ReetraintLock，本质与join同