Java多线程实现的三种方式

Java多线程实现方式主要有三种:继承Thread类、实现Runnable接口、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程。其中前两种方式线程执行完后都没有返回值,只有最后一种是带返回值的。

1、继承Thread类实现多线程

继承Thread类的方法尽管被我列为一种多线程实现方式,但Thread本质上也是实现了Runnable接口的一个实例,它代表一个线程的实例,并且,启动线程的唯一方法就是通过Thread类的start()实例方法。start()方法是一个native方法,它将启动一个新线程,并执行run()方法。这种方式实现多线程很简单,通过自己的类直接extend Thread,并复写run()方法,就可以启动新线程并执行自己定义的run()方法。例如:

public class MyThread extends Thread { 
  public void run() { 
   System.out.println("MyThread.run()"); 
  } 
}

在合适的地方启动线程如下:

MyThread myThread1 = new MyThread(); 
MyThread myThread2 = new MyThread(); 
myThread1.start(); 
myThread2.start();

2、实现Runnable接口方式实现多线程

如果自己的类已经extends另一个类,就无法直接extends Thread,此时,必须实现一个Runnable接口,如下:

public class MyThread extends OtherClass implements Runnable { 
  public void run() { 
   System.out.println("MyThread.run()"); 
  } 
}

为了启动MyThread,需要首先实例化一个Thread,并传入自己的MyThread实例:

MyThread myThread = new MyThread(); 
Thread thread = new Thread(myThread); 
thread.start();

事实上,当传入一个Runnable target参数给Thread后,Thread的run()方法就会调用target.run(),参考JDK源代码:

public void run() { 
  if (target != null) { 
   target.run(); 
  } 
}

3、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程

ExecutorService、Callable、Future这个对象实际上都是属于Executor框架中的功能类。想要详细了解Executor框架的可以访问http://www.javaeye.com/topic/366591 ,这里面对该框架做了很详细的解释。返回结果的线程是在JDK1.5中引入的新特征,确实很实用,有了这种特征我就不需要再为了得到返回值而大费周折了,而且即便实现了也可能漏洞百出。

可返回值的任务必须实现Callable接口,类似的,无返回值的任务必须Runnable接口。执行Callable任务后,可以获取一个Future的对象,在该对象上调用get就可以获取到Callable任务返回的Object了,再结合线程池接口ExecutorService就可以实现传说中有返回结果的多线程了。下面提供了一个完整的有返回结果的多线程测试例子,在JDK1.5下验证过没问题可以直接使用。代码如下:

import java.util.concurrent.*; 
import java.util.Date; 
import java.util.List; 
import java.util.ArrayList; 
  
/**
* 有返回值的线程
*/ 
@SuppressWarnings("unchecked") 
public class Test { 
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, 
   InterruptedException { 
  System.out.println("----程序开始运行----"); 
  Date date1 = new Date(); 
  
  int taskSize = 5; 
  // 创建一个线程池 
  ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize); 
  // 创建多个有返回值的任务 
  List<Future> list = new ArrayList<Future>(); 
  for (int i = 0; i < taskSize; i++) { 
   Callable c = new MyCallable(i + " "); 
   // 执行任务并获取Future对象 
   Future f = pool.submit(c); 
   // System.out.println(">>>" + f.get().toString()); 
   list.add(f); 
  } 
  // 关闭线程池 
  pool.shutdown(); 
  
  // 获取所有并发任务的运行结果 
  for (Future f : list) { 
   // 从Future对象上获取任务的返回值,并输出到控制台 
   System.out.println(">>>" + f.get().toString()); 
  } 
  
  Date date2 = new Date(); 
  System.out.println("----程序结束运行----,程序运行时间【" 
    + (date2.getTime() - date1.getTime()) + "毫秒】"); 
} 
} 
  
class MyCallable implements Callable<Object> { 
private String taskNum; 
  
MyCallable(String taskNum) { 
  this.taskNum = taskNum; 
} 
  
public Object call() throws Exception { 
  System.out.println(">>>" + taskNum + "任务启动"); 
  Date dateTmp1 = new Date(); 
  Thread.sleep(1000); 
  Date dateTmp2 = new Date(); 
  long time = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime(); 
  System.out.println(">>>" + taskNum + "任务终止"); 
  return taskNum + "任务返回运行结果,当前任务时间【" + time + "毫秒】"; 
} 
}

代码说明:

上述代码中Executors类,提供了一系列工厂方法用于创先线程池,返回的线程池都实现了ExecutorService接口。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) 创建固定数目线程的线程池。

public static ExecutorService newCachedThreadPool() 创建一个可缓存的线程池,调用execute 将重用以前构造的线程(如果线程可用)。如果现有线程没有可用的,则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() 创建一个单线程化的Executor。

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池,多数情况下可用来替代Timer类。

ExecutoreService提供了submit()方法,传递一个Callable,或Runnable,返回Future。如果Executor后台线程池还没有完成Callable的计算,这调用返回Future对象的get()方法,会阻塞直到计算完成。

原文发布于微信公众号 - java工会(javagonghui)

原文发表时间:2018-04-03

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