在 Java 中,实现多线程的主要有以下四种:
(1)继承 Thread 类,重写 run() 方法;
(2)实现 Runnable 接口,实现 run() 方法,并将 Runnable 实现类的实例作为 Thread 构造函数的参数 target;
(3)实现 Callable 接口,实现 call() 方法,然后通过 FutureTask 包装器来创建 Thread 线程;
(4)通过 ThreadPoolExecutor 创建线程池,并从线程池中获取线程用于执行任务;
第(1)(2)种方式无法获取线程的执行结果,因为通过重写的 run() 方法的返回值是void;第(3)种方式可以获取线程的执行结果,因为通过 Callable 接口的 call() 方法的返回值是 Object,可以将返回的结果可以放在 Object 对象中;第(4)种方式对于两种情况都支持,具体取决于任务的类型,有返回值的任务必须实现 Callable 接口,无返回值的任务必须实现 Runnable 接口。
1、继承Thread类的方式:
Thread 实现了 Runnable 接口,代表一个线程的实例。启动线程的唯一方法就是通过 Thread 类的start() 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,直接 extends Thread,并重写 run() 方法,就可以启动新线程执行自己定义的run()方法。例如:
public class MyThread extends Thread {
public void run() {
System.out.println("MyThread.run()");
}
}
MyThread myThread1 = new MyThread();
MyThread myThread2 = new MyThread();
myThread1.start();
myThread2.start();
2、通过实现 Runnable 接口:
通过实现 Runnable 接口,实现 run() 方法,将 Runnable 接口的实现类的实例作为 Thread 的带参构造函数中,并通过调用 start() 方法启动线程,如下:
public class ThreadDemo02 {
public static void main(String[] args){
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
Thread t1 = new Thread(new MyThread());
t1.start();
}
}
class MyThread implements Runnable{
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->我是通过实现接口的线程实现方式!");
}
}
实现 Runnable 接口比继承 Thread 类所具有的优势主要有:
- ① 可以避免 JAVA 中单继承的限制;
- ② 线程池只能放入实现 Runable 或 Callable类线程,不能直接放入继承 Thread 的类
- ③ 代码可以被多个线程共享,代码和数据独立,适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源的情况
3、实现Callable接口,并通过FutureTask包装器来创建Thread线程:
(1)实现 Callable 接口,并实现 call() 方法;
(2)创建 Callable 接口的实现类的实例,使用 FutureTask 类包装 Callable 对象,该 FutureTask 对象封装了 Callable 对象的 call() 方法的返回值;
(3)使用 FutureTask 对象作为 Thread 类的构造函数的 target 参数创建并启动线程;
(4)调用 FutureTask 对象的 get() 来获取子线程执行结束的返回值;
public class ThreadDemo03 {
public static void main(String[] args) {
Callable<Object> oneCallable = new Tickets<Object>();
FutureTask<Object> oneTask = new FutureTask<Object>(oneCallable);
Thread t = new Thread(oneTask);
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
t.start();
}
}
class Tickets<Object> implements Callable<Object>{
//重写call方法
@Override
public Object call() throws Exception {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->我是通过实现Callable接口通过FutureTask包装器来实现的线程");
return null;
}
}
4、使用 ThreadPoolExecutor 创建线程池:
使用 ThreadPoolExecutor 创建线程池,并从线程池中获取线程用于执行任务。在 JUC 中,Executor 框架已经实现了几种线程池,我们就以 Executor 的 newFixedThreadPool 来作为 Demo 的展示。
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】";
}
}
ExecutorService、Callable、Future 实际上都是属于 Executor 框架。线程池支持有返回结果和无返回结果的任务,有返回值的任务必须实现Callable接口,无返回值的任务必须实现Runnable接口。对于有结果的任务,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,但需要注意的是:get方法是阻塞的,如果线程未返回结果,那么 get() 方法会一直等待,直到有结果返回或者超时。
有关线程池以及 Executor 框架的内容,可以阅读这篇文章:https://blog.csdn.net/a745233700/article/details/109410376
参考文章:https://blog.csdn.net/u011480603/article/details/75332435
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