如何在Java中实现多线程编程
原创
在Java中实现多线程编程主要有三种核心方式：继承**Thread**类、实现**Runnable**接口、实现**Callable**接口（结合**Future**）。此外，还可以通过线程池（ExecutorService）更高效地管理线程。以下是详细实现方法及代码示例：
一、继承Thread类
Thread类是Java线程的基础类，通过继承它并重写run()方法定义线程执行逻辑，调用start()方法启动线程（而非直接调用run()）。
// 1. 继承Thread类
class MyThread extends Thread {
// 2. 重写run()方法，定义线程执行逻辑
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
// Thread.currentThread().getName()获取当前线程名称
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：执行第" + i + "次");
try {
Thread.sleep(500); // 线程休眠500ms（模拟耗时操作）
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
// 3. 创建线程对象
MyThread thread1 = new MyThread();
MyThread thread2 = new MyThread();
// 设置线程名称（可选）
thread1.setName("线程A");
thread2.setName("线程B");
// 4. 启动线程（调用start()，而非run()）
thread1.start();
thread2.start();
}
}输出（顺序可能不同，体现线程并发）：
线程A：执行第0次
线程B：执行第0次
线程A：执行第1次
线程B：执行第1次
...二、实现Runnable接口
Runnable是函数式接口（仅含run()方法），通过实现它定义线程逻辑，再将实例传入Thread类启动。推荐此方式，因为Java单继承，但可多实现。
// 1. 实现Runnable接口
class MyRunnable implements Runnable {
// 2. 实现run()方法
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：执行第" + i + "次");
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public class RunnableDemo {
public static void main(String[] args) {
// 3. 创建Runnable实例
MyRunnable runnable = new MyRunnable();
// 4. 将Runnable传入Thread，创建线程对象
Thread thread1 = new Thread(runnable, "线程C");
Thread thread2 = new Thread(runnable, "线程D");
// 5. 启动线程
thread1.start();
thread2.start();
}
}特点：多个线程可共享同一个Runnable实例的资源（如成员变量），适合多线程协作。
三、实现Callable接口（带返回值）
Callable接口与Runnable类似，但允许线程执行后返回结果，且可抛出受检异常。需结合Future或FutureTask获取结果。
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
// 1. 实现Callable接口，指定返回值类型（此处为Integer）
class MyCallable implements Callable<Integer> {
private int num;
public MyCallable(int num) {
this.num = num;
}
// 2. 实现call()方法（有返回值）
@Override
public Integer call() throws Exception {
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= num; i++) {
sum += i;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：计算完成");
return sum; // 返回结果
}
}
public class CallableDemo {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
// 3. 创建Callable实例
MyCallable callable = new MyCallable(100);
// 4. 用FutureTask包装Callable（FutureTask实现了Future和Runnable）
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(callable);
// 5. 传入Thread启动
Thread thread = new Thread(futureTask, "计算线程");
thread.start();
// 6. 调用get()获取结果（会阻塞当前线程，直到子线程执行完毕）
int result = futureTask.get();
System.out.println("1~100的和：" + result); // 输出：5050
}
}特点：适合需要线程返回结果的场景（如异步计算）。
四、线程池（ExecutorService）
频繁创建/销毁线程会消耗资源，线程池可复用线程，提高效率。通过Executors工具类创建线程池（实际开发中推荐ThreadPoolExecutor自定义）。
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ThreadPoolDemo {
public static void main(String[] args) {
// 1. 创建固定大小的线程池（3个线程）
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
// 2. 提交任务（Runnable或Callable）
for (int i = 0; i < 5; i++) {
final int taskNum = i;
executor.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：执行任务" + taskNum);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
// 3. 关闭线程池（不再接受新任务，等待现有任务完成）
executor.shutdown();
}
}常用线程池类型：
newFixedThreadPool(n)：固定大小的线程池newCachedThreadPool()：可缓存的线程池（线程数动态调整）newSingleThreadExecutor()：单线程池（任务串行执行）newScheduledThreadPool(n)：支持定时/周期性任务的线程池
五、线程常用方法
方法 | 说明 |
|---|---|
| 启动线程（底层调用 |
| 线程执行逻辑（需重写） |
| 让当前线程休眠指定毫秒（不会释放锁） |
| 等待该线程执行完毕后，再继续执行其他线程 |
| 让出CPU资源，让其他线程优先执行 |
| 设置线程优先级（1~10，默认5） |
| 判断线程是否存活 |
六、线程安全问题
多线程共享资源时可能出现数据不一致，需通过同步机制解决：
synchronized关键字（同步方法/代码块）Lock接口（如ReentrantLock）
示例（synchronized解决线程安全）：
class Counter {
private int count = 0;
// 同步方法：保证同一时间只有一个线程执行
public synchronized void increment() {
count++;
}
public int getCount() {
return count;
}
}
public class ThreadSafety {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Counter counter = new Counter();
Thread t1 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
counter.increment();
}
});
Thread t2 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
counter.increment();
}
});
t1.start();
t2.start();
t1.join(); // 等待t1完成
t2.join(); // 等待t2完成
System.out.println("最终计数：" + counter.getCount()); // 正确输出20000（无同步可能小于20000）
}
}总结
- 简单场景：用
Thread或Runnable（推荐Runnable）。 - 需要返回值：用
Callable + Future。 - 高效管理线程：用线程池。
- 多线程共享资源：需考虑线程安全（
synchronized或Lock）。
多线程编程的核心是并发协作与资源同步，实际开发中需根据场景选择合适的实现方式。
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
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