Java面试之多线程：Java创建多线程为什么只有一种方式？

Posted 2022-11-30 fntp

关于线程的创建，其实我一直都有话说，于是今天，我来开个头。今天依旧一样，长话短说，只谈创建多线程。你好，我是fntp！今天要跟大家分享的是博主最近面试Java实习所遇到的一些问题！那就是经常性被问到的多线程！今天是多线程的第一个核心，也是较为轻松的一个话题，我们先来讨论一下，Java实现多线程，究竟有多少种方法。

在Java中实现线程的方式有几种呢？两种？三种？四种？五种？甚至更多？其实都不对。说两种的同学有可能还在JavaSE的苦海中挣扎，忘不了继承Thread类与实现Runnable接口的情感纷争，说是三种的同学，学的还算可以，还没忘记Callable接口与Future，JDK1.5之后的新的API也就是Future，说是四种的兄弟可能说还有线程池ThreadPool的方式，也可能还会有人说，还有TimerThread等等，而我想告诉大家的是，新建线程的方式…其实我跟你讲，你不要告诉别人，其实Java创建线程只有一种方式！没错，只有一种。

我们都知道，Java是一门支持多线程的性能优良的语言，并且Java 语言为开发者提供了并发机制，允许开发人员在程序中创建并执行多个线程，每个线程可完成一个功能一个功能可实现一个或多个任务，并与其他线程并发执行。我们说，这种机制就是多线程。

创建多线程的方式看似有很多种，继承Thread类，实现Runnable接口，实现Callable接口，调用ExcutorService任务解释器装载进入线程池等等，在JDK中又实现了对Thread的新的封装引用，又出现新的创建多线程的方式，比如TimerThread定时任务线程等。

乍一看确实创建线程的方式有多种多样，但是本质上，只有一种，那就是构造Thread类。我知道这种回答，可能会让众多CSDN的C友直呼震惊啊！

所谓构造Thread类就是多态的理解，父类类型的对象指向子类类型的引用。说大白话就是继承Thread类，基于此种方式实现多线程。我相信你肯定会说凭什么，凭什么只有这一种方式去实现多线程。我们一起来看看吧。

首先，你得必须知道线程的六大生命周期！

（1）NEW状态。

也称之为 新建状态，很简单理解，就是你New了一个Thread的子类，或者是Runnable的实现类。

（2）Runnable状态。

这是在调用Start()方法之后的Runnable状态，你翻译一下，Runnable，是一个形容词，看看人家用词描述的严谨程度，描述状态名词使用形容词，也就是可运行的，注意是可运行的，运行了吗？没有！是说你有运行的资格，但是并没有运行！所以不是运行状态！

（3）BLOCKED阻塞状态。

BLOCKED是指受阻塞并且正在等待监视器锁的某一线程的线程状态。什么情况下会触发这个状态？最直接的IO操作，计算机中人机交互永远都离不开Input与Output，IO操作的时候，大概率会触发阻塞状态。最常见就是qq与微信同时启动，再开一个谷歌浏览器，这个时候你Win+E你看看你电脑卡不卡就完了，在代码中去理解就是，代码执行，阻塞发生，在该操作return之前，线程不会继续此线程下面的代码。或者是你调用了Sleep()方法，这个是比较常见的一种阻塞。好了，这就是阻塞。

（4）WAITING状态。

这个也有一些比较常见的场景，比如，线程因为调用了Object.wait()或Thread.join()而未运行，就会进入WAITING状态。

（5）TIMED_WAITING状态。

具有指定等待时间的某一等待线程的线程状态。

（6）TERMINATED状态。

线程被终止了或者是，注意，是或者是线程终止了。也就是终止状态。终止状态对应两种不同的情况，一种是自动终止，这是由操作系统所分配的时间片决定的，一种是强制终止，这是用户决定的。至于先终止哪一个需要根据时间片轮转定义以及优先级决定。

好了，知道这些基础知识后，我们就可以来分析一下，为什么Java创建多线程只有一种方式了。我们先看实现Runnable接口：

package com.sinsy.fntp.thread;
public class ThreadTest 
    /**
     * fntp
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) 
        //创建第一个线程
        Thread thread01_main = new Thread (new RunnableImplTest ());
        System.out.println ("执行thread01");
        thread01_main.start ();
        //创建第二个线程
        Thread thread02_main = new Thread ();
        System.out.println ("执行thread02线程");
        thread02_main.start ();
    


class RunnableImplTest implements Runnable
    @Override
    public void run() 
        //实现Runnable接口必须也要重写方法 重写是指覆盖原方法
        System.out.println ("我执行啦！");
        //当前正在执行的是哪个Java类？查一下
        asr ();
    
    public void asr()
        System.out.println (Thread.currentThread ().getStackTrace ()[0].getClassName ());
    

首先我们说，第一种最常见的就是实现Runnable接口， 新建一个Java类实现 Runnable 接口，然后重写该接口的 run() 方法，之后只需要把这个实现了 接口并重写了run() 方法的接口实现类的实例，也就是实现类的对象，作为方法参数传到 Thread 类中就完成了实现多线程的目的。我们先留意一点，实现Runnable，其核心在于哪里？在于我们可以将这个实现类的实例作为方法参数传递到Thread类中来执行。那么，我想问你的是，它本身是一个线程吗？不是吧，对吧，如果接口实现类本身是一个线程，我们前面刚刚介绍的，启动线程直接调用start方法不就可以了吗，你看看Runnable接口实现类有这个方法吗？

答案是肯定没有的，因为Runnable中没有这个方法，这个方法是来自于Thread类才独有的。

所以我们很容易就能想到，执行Run方法是Thread去执行的，那么，好接下来第二个问题，我们将接口实现类传递进入之后干什么用呢？我们不妨先看这张图：发现端倪了吗？不假！Thread是实现了Runnable接口，好家伙，人家Runnable的实现类对象实例都传递给你做老婆了，哦不，是传递给你做参数了，你还不知足，还包‘二奶’？真的是Thread包二奶吗？我们继续往下看：

既然你也实现了人家Runnable接口，你也得对人家负责啊，所以你也得重写run方法吧，否则你就是一个渣男，那么，Thread是不是脚踩两只船呢？包二奶了吗？咳咳预知后事如何，且看…我呸，且看如下代码：

我们发现哈，原来啊！Thread没有不负责，他切实有实现他的run方法哈，那么target是什么鬼呢？我们接着看：

哦，target是他的成员变量，是Runnable类型的对象，接着看：

这块还有一个方法，用来设置Thread类的参数，这块也有target，哈哈，离真相不远了…

哎呀，真相大白了，target在这里进行赋值，也就是说，Thread将传递来的参数，这个参数是通过new产生的，必然会在堆区中生成地址，Thread通过这个构造方法，将堆区中的地址引过来赋值给了本地成员属性，因此啊！Thread没有脚踩两只船，更没有包二奶，而是直接将传递来的参数接口实现类对象直接拿来，让他去调用Run方法，嗦嘎，这不就是妙蛙种子吃了妙脆角进了米奇妙妙屋，妙到家了吗？明白了吧，好的，原来，实现Runnable接口只是为了两个目的，第一，将实现了接口的实现类的对象作为参数传递到thread类中，然后呢，构造Thread对象，然后通过thread类的start方法去启动多线程！好家伙，整半天，实现Runnable接口就是为了告诉Thread应该做什么，而启动Thread还得依靠Thread本身！毕竟啊，start方法只有Thread有啊！好家伙，现实版做自己的贵人啊！

那么：线程池呢？

关于线程池，我们都知道，对于线程池而言，本质上是通过线程工厂创建线程的，默认采用 DefaultThreadFactory ，这个Java类在执行构造方法的时候，会给线程参数传递一些线程的默认参数，比如：Thread_Name线程的名字、设置为守护线程与否，以及设置初始化线程的优先级等。但是无论怎么设置这些属性，最终它还是通过 new Thread() 创建线程的。这也就是为什么说，线程池同样，也是属于一种创建线程的方式之一，因为其底层到最后都是通过new Thread类的方式来构建线程对象，从而来创建，启动和操作线程的。

最后，我们来简单说一下Callable吧，其实不说你也知道了，你肯定清楚，通过Callable 创建线程，与Runnable相比，Runnable是无返回值的，而 Callable 和与之相关的 Future、FutureTask是有返回值的，它们可以把线程执行的结果作为返回值返回。这也是他们之间的一些明显的区别。

然并卵，无论是 Callable 还是 FutureTask，它们首先和 Runnable 一样，都是一个任务，你会发现，在ExcutorService中，依旧可以将Runnable实现类作为参数传递进入执行，这也就印证了Runnable与Callable都是需要被执行的任务而已，它们本身就不是线程。但是可以将它们放到线程池中去执行，可以通过 submit() 方法把任务放到线程池中，并由线程池创建线程，不管用什么方法，最终都是靠线程来执行的，而线程的创建方式仍脱离不了这一种方式，也就是继承 Thread 类传递任务参数，最终使用该类的start方法来启动多线程。所以，我想知道的是，你明白了吗？