Java基础之多线程的三种实现方式
一、前言
Java多线程实现的三种方式有继承Thread类,实现Runnable接口,使用ExectorService、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。
二、继承Thread类实现多线程
1.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。
2.start()方法是一个native方法,它将启动一个新线程,并执行run()方法
3.这种方式实现多线程很简单,通过自己的类直接extend Thread,并重写run()方法,就可以启动新线程并执行自己定义的run()方法
class MyThread extends Thread{ public void run(){ System.out.println("My Thread.run()"); } }
启动线程:
MyThread myThread1 = new MyThread(); myThread1.start();
三、Runnable接口方式实现多线程
Java程序里面对于继承永远都是存在有单继承局限的,如果自己的类已经extends另一个类,就无法直接extends Thread,Java里面又提供第二种多线程的主体定义结构形式:实现java.lang.Runnable接口
定义:
@FunctionalInterface // 从JDK1.8引入了Lambda 表达式之后就变为了函数式接口 public interface Runnable { public void run(); }
实现一个Runnable接口:
public class MyThread extends OtherClass implements Runnable { public void run() { System.out.println("MyThread.run()"); } }
启动MyThread,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();
当传入一个Runnable target参数给Thread后,Thread的run()方法就会调用target.run()
public void run() { if (target != null) { target.run(); } }
四、Thread和Runnable的关系
1.从代码的结构本身来讲肯定使用Runnable是最方便的,因为其可以避免单继承的局限,同时也可以更好的进行功能的扩充
2.从结构上观察Thread与Runnable的联系
public class Thread extends Object implements Runnable{}
Thread类也是Runnable 接口的子类,那么在之前继承Thread类的时候实际上覆写的还是Runnable的方法。
3.进行Thread启动多线程时调用的是start()方法,而后找到的是run()方法。当通过Thread类的构造方法传递了一个Runnable接口对象的时候,该接口对象将被Thread中的target的属性保存,在start()方法执行的时候会调用Thread类的run方法,而这个run()方法去调用Runnable接口子类被覆写过的run()方法。
多线程开发的本质实质上是在于多个线程可以进行统一资源的抢占,那么Thread主要描述的是线程,那么资源的描述是通过Runnable完成的。
五、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程
1.ExecutorService、Callable、Future这个对象实际上都是属于Executor框架中的功能类
2.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
3.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,再结合线程池接口ExecutorService就可以实现有返回结果的多线程了
Runnable接口有一个缺点:当线程执行完毕后,我们无法获取一个返回值,所以从JDK1.5之后就提出了一个新的线程实现接口:java.util.concurrent.Callable接口
@FunctionalInterface public interface Callable<V> { public V call() throws Exception; }
Callbale定义的时候可以设置一个泛型,此泛型的类型就是返回数据的类型
Callable接口和Runnable接口是类似的,但是需要实现的是call方法,而且从上面的代码中我们可以看到run()方法执行的任务是没有返回值的,但是call方法有返回值,可以自定义返回值的类型,这就是两个接口最大的区别
例子:
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】"; } }
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