public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
    MyCallable mc = new MyCallable();
    FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(mc);
    Thread thread = new Thread(ft);
    thread.start();
    System.out.println(ft.get());
}

public static void main(String[] args) {
    ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        executorService.execute(new MyRunnable());
    }
    executorService.shutdown();
}

5.常见问题

Runnable和Callable的区别

• Runnable接口的run()方法无返回值，Callable接口的call()方法有返回值，是个泛型，和Future、FutureTask配合可以用来获取异步执行的结果。
• Runnable接口的run()方法只能抛出运行时异常，且无法捕获处理，Callable接口的call()方法允许抛出异常，可以获取异常信息。

run()和start()的区别

• start()方法用于启动线程，run()方法用于执行线程的运行时代码。
• start()只能调用一次，run()可以重复调用。
• start()方法启动线程后先处于就绪状态，获取CPU时间片后进入运行状态，通过调用该线程的run()方法以完成其运行状态，run()方法运行结束， 此线程终止，然后再调度其它线程，真正实现了多线程运行。run()方法是在本线程里的只是一个普通方法，如果直接调用就是在当前线程中调用一个普通方法而已，执行路径还是只有一条，没有多线程的特征，所以在多线程执行时需要调用start()方法而不是直接调用run()方法。

调用start()时会执行run()以及不能直接调用run()方法的原因

新建一个线程后线程进入了新建状态，调用start()方法会启动线程并使线程进入就绪状态，当分配到时间片后就可以开始运行了。 start()会执行线程的相应准备工作，然后自动执行run()方法的内容，这是真正的多线程工作。而直接执行run()方法，会把run()方法当成一个main线程下的普通方法去执行，并不会在某个线程中执行它，所以这并不是多线程工作。一句话总结，调用start()方法方可启动线程并使线程进入就绪状态，而run()方法只是Thread的一个普通方法调用，还是在主线程里执行。

Callable、Future和FutureTask

• Callable：Callable是一种更好的抽象，它认为主入口点（即call）将返回一个值并可能抛出一个异常，其中这个返回值可以被Future拿到。在Executor中包含了一些辅助方法能将其他类型的任务封装为一个Callable。
• Future：表示异步任务，是一个可能还没有完成的异步任务的结果。所以说Callable用于产生结果，Future用于获取结果。
• FutureTask：表示一个异步运算的任务。FutureTask里面可以传入一个Callable的具体实现类，可以对这个异步运算的任务的结果进行等待获取、判断是否已经完成、取消任务等操作。只有当运算完成的时候结果才能取回，如果运算尚未完成get方法将会阻塞。一个FutureTask对象可以对调用了Callable和Runnable的对象进行包装，由于FutureTask也是Runnable接口的实现类，所以FutureTask也可以放入线程池中。

六、线程调度和优先级

1.调度模型

• 分时调度模型：所有线程轮流获得CPU的使用权，平均分配每个线程占用CPU的时间片。
• 抢占式调度模型：优先让可运行池中优先级高的线程使用CPU，如果可运行池中的线程优先级相同，那么会随机选择一个线程获取CPU的使用权，优先级高的线程获取的CPU时间片相对多一些。 Java采用的抢占式调度模型。

2.调度策略

线程调度器选择优先级最高的线程运行，但是，如果发生以下情况，就会终止线程的运行：

• 线程体中调用了yield方法让出了对CPU的使用权。
• 线程体中调用了sleep方法使线程进入睡眠状态。
• 线程由于IO操作受到阻塞。
• 出现了一个更高优先级的线程。
• 在支持时间片的系统中，该线程的时间片用完。

线程调度器是一个操作系统服务，它负责为Runnable状态的线程分配CPU时间。一旦创建一个线程并启动它，它的执行便依赖于线程调度器的实现。

3.线程优先级

在Java中，每一个线程有一个优先级，新线程的优先级最初设置为等于创建线程的优先级，可以用setPriority方法更改线程的优先级，优先级的范围在MIN_PRIORITY（1）与MAX_PRIORITY（10）之间，默认值为NORM_PRIORITY（5）。默认情况下，一个线程继承它的父线程的优先级。线程调度器选择新线程时首先选择具有较高优先级的线程。但是，线程优先级是高度依赖于系统的。当虚拟机依赖于宿主机平台的线程实现机制时，Java线程的优先级被映射到宿主机平台的优先级上，优先级个数也许更多，也许更少。

·注意：如果确定要使用优先级，应该避免以下错误。如果有几个高优先级的线程没有进入非活动状态，低优先级的线程可能永远也不能执行。每当调度器决定运行一个新线程时，首先会在具有高优先级的线程中进行选择，尽管这样会使低优先级的线程完全饿死。

优先级相关方法如下：

java.lang.Thread：

• public final void setPriority(int newPriority)：更改线程的优先级。如果优先级不在MIN_PRIORITY到MAX_PRIORITY范围内，会抛出IllegalArgumentException异常。如果当前线程不能修改此线程，会抛出SecurityException异常。
• public final int getPriority()：返回此线程的优先级。

java.lang.ThreadGroup：

• public final void setMaxPriority(int pri)：设置线程组的最大优先级。线程组中具有较高优先级的线程不受影响。如果参数pri在MIN_PRIORITY到MAX_PRIORITY范围外，组的最大优先级保持不变。如果当前线程不能修改此线程组，会抛出SecurityException异常。
• public final int getMaxPriority()：返回此线程组的最大优先级。作为此组的一部分的线程的优先级不能高于最大优先级。

七、线程控制和协作

1.休眠线程

java.lang.Thread：

• public static void sleep(long millis)：
  • 使当前正在执行的线程休眠指定毫秒数时间，线程不失去任何监视器（Monitor）的所有权。
  • 如果millis值为负数，会抛出IllegalArgumentException异常。
  • 如果任何线程中断该休眠线程，该休眠线程的中断状态将被清除并抛出InterruptedException异常（sleep方法抛出）。

2.礼让线程

java.lang.Thread：

• public static void yield()：
  • 声明了当前线程已经完成了生命周期中最重要的部分，可以切换给其它线程来执行。
  • 该方法只是对线程调度器的一个建议，而且也只是建议具有相同优先级的其它线程可以运行。

3.守护线程

java.lang.Thread：

• public final void setDaemon(boolean on)：
  • 将此（调用该方法的）线程标记为守护线程或用户线程，参数on设置为true则将此线程标记为守护线程，设置为false则标记为用户线程。
  • 当所有用户线程都结束运行时，守护线程会随着JVM退出一起结束。
  • 此方法必须在线程启动之前调用。
  • 如果该线程为alive，会抛出IllegalThreadstateException异常。
  • 如果当前线程不能修改此线程，会抛出SecurityException异常。
• public final boolean isDaemon()：判断该线程是否是守护线程，返回true表示是守护线程，false表示不是。

4.中断线程

java.lang.Thread：

• public void interrupt()：
  • 中断此线程。
  • 调用该方法会设置线程的中断状态为true，这是每一个线程都具有的boolean标志。
  • 如果该线程调用了Object类的wait()、wait(long)或wait(long, int)方法，或者sleep(long)、sleep(long, int)、join()、join(long)、join(long, int)这类方法，则它的中断状态将被清除并会收到一个InterruptedException异常，从而提前结束该线程，但是不能中断I/O阻塞和synchronized锁阻塞。
• public static boolean interrupted()：
  • 测试当前线程是否被中断，返回true表示被中断，false表示没中断。
  • 该方法会清除线程的中断状态，即会将当前线程的中断状态重置为false，如果该方法连续调用两次且中间没再次中断，第二次调用将返回false。
• public boolean isInterrupted()：
  • 测试此线程是否被中断，返回true表示被中断，false表示没中断。
  • 线程的中断状态不受该方法影响。

注意：线程中断仅仅是置线程的中断状态位，不会停止线程。需要用户自己去监视线程的状态为并做处理。支持线程中断的方法（就是线程中断后会抛出InterruptedException的方法）就是在监视线程的中断状态，一旦线程被中断，则该线程的中断状态就被置为true，然后该线程的中断状态将被清除并且这些方法会抛出中断异常。

java.util.concurrent.ExecutorService接口：

• void shutdown()：

  • 执行平缓的关闭过程，不再接受新的任务。
  • 等待已经提交的任务执行完成，包括那些还未开始执行的任务。
  • 如果已经关闭，调用没有额外的作用。

• List<Runnable> shutdownNow()：

  • 将执行粗暴的关闭过程，不再接受新的任务。
  • 尝试取消所有运行中的任务（interrupt中断），并且不再启动队列中尚未开始执行的任务并返回等待执行的任务列表。
  • 在ExecutorService关闭后提交的任务将由“拒绝执行处理器（Rejected Execution Handler）”来处理，它会抛弃任务，或者使得execute方法抛出一个未检查的RejectedExecutionException。

  注意：试图终止线程的方法是通过调用Thread.interrupt()方法来实现的，这种方法的作用有限，如果线程中没有sleep 、wait、Condition、定时锁等应用，interrupt()方法无法中断当前线程。所以shutdownNow()并不代表线程池就一定立即就能退出，它也可能必须要等待所有正在执行的任务都执行完成了才能退出。但是大多数时候都能立即退出。

• boolean isShutdown()：判断该executor是否已被关闭（shutdown），true表示已关闭，false表示未关闭。

• boolean isTerminated()：如果所有提交的任务在shutdown后都完成，则返回true，否则返回false。注意，除非先调用shutdown或shutdownNow，否则isTerminated永远不会为true。

• boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)：

  • 当前线程会阻塞直到shutdown请求后所有已提交的任务执行完（包括正在执行和等待队列中的任务）或者发生超时，或者当前线程被中断，这三种情况以先发生的为准。
  • timeout和TimeUnit用于设定超时时间及单位。
  • 会监测Executor是否已经终止，若终止（shutdown请求后所有已提交任务执行完成）则返回true，若终止之前已超时则返回false。该方法一般情况下会和shutdown方法组合使用。
  • 如果在等待中被中断，会抛出InterruptedException异常。

5.加入线程

java.lang.Thread：

• public final void join()：
  • 将当前线程挂起，直到调用该方法的目标线程结束。
  • 如果任何线程中断该挂起线程，该挂起线程的中断状态将被清除并抛出InterruptedException异常（join方法抛出）。
• public final void join(long millis)：
  • 将当前线程挂起，等待调用该方法的目标线程结束，但等待时间最多为millis毫秒。
  • millis为0则意味着永久等待，此时等价于join()。
  • 如果millis值为负数，会抛出IllegalArgumentException异常。
  • 如果任何线程中断该挂起线程，该挂起线程的中断状态将被清除并抛出InterruptedException异常（join方法抛出）。

6.等待和唤醒

java.lang.Object：

• public final void wait()：
  • 导致当前线程等待，直到被另一个线程调用该对象的notify()或notifyAll()方法唤醒，等同于执行wait(0)。
  • 当前线程必须拥有该对象的监视器锁，然后该线程会释放该对象锁并进入等待状态等待另一个线程通过调用该锁对象的notify()或notifyAll()方法来通知等待该对象锁的线程，直到该线程重新获取对象锁才能进入就绪状态。
  • 如果当前线程不是对象锁的所有者，会抛出IllegalMonitorstateException异常。
  • 如果任何线程中断等待唤醒的线程，则等待唤醒的线程的中断状态将被清除并抛出InterruptedException异常（wait方法抛出）。
• public final void wait(long timeout)：
  • 导致当前线程等待，直到被另一个线程调用该对象的notify()或notifyAll()方法唤醒或者超过指定超时时间。