Java多线程实现的三种方式

Posted 2020-09-18 CY007

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：

[java] view plain copy

 

1. public class MyThread extends Thread {  
2. 　　public void run() {  
3. 　　 System.out.println("MyThread.run()");  
4. 　　}  
5. }  

在合适的地方启动线程如下：

[java] view plain copy

 

1. MyThread myThread1 = new MyThread();  
2. MyThread myThread2 = new MyThread();  
3. myThread1.start();  
4. 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：

[java] view plain copy

 

1. public class MyThread extends OtherClass implements Runnable {  
2. 　　public void run() {  
3. 　　 System.out.println("MyThread.run()");  
4. 　　}  
5. }  

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

[java] view plain copy

 

1. MyThread myThread = new MyThread();  
2. Thread thread = new Thread(myThread);  
3. 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：

[java] view plain copy

 

1. public void run() {  
2. 　　if (target != null) {  
3. 　　 target.run();  
4. 　　}  
5. }  

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：

 

 

 

[java] view plain copy

 

1. import java.util.concurrent.*;  
2. import java.util.Date;  
3. import java.util.List;  
4. import java.util.ArrayList;  
5.   
6. /** 
7. * 有返回值的线程 
8. */  
9. @SuppressWarnings("unchecked")  
10. public class Test {  
11. public static void main(String[] args) throws ExecutionException,  
12.     InterruptedException {  
13.    System.out.println("----程序开始运行----");  
14.    Date date1 = new Date();  
15.   
16.    int taskSize = 5;  
17.    // 创建一个线程池  
18.    ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);  
19.    // 创建多个有返回值的任务  
20.    List<Future> list = new ArrayList<Future>();  
21.    for (int i = 0; i < taskSize; i++) {  
22.     Callable c = new MyCallable(i + " ");  
23.     // 执行任务并获取Future对象  
24.     Future f = pool.submit(c);  
25.     // System.out.println(">>>" + f.get().toString());  
26.     list.add(f);  
27.    }  
28.    // 关闭线程池  
29.    pool.shutdown();  
30.   
31.    // 获取所有并发任务的运行结果  
32.    for (Future f : list) {  
33.     // 从Future对象上获取任务的返回值，并输出到控制台  
34.     System.out.println(">>>" + f.get().toString());  
35.    }  
36.   
37.    Date date2 = new Date();  
38.    System.out.println("----程序结束运行----，程序运行时间【"  
39.      + (date2.getTime() - date1.getTime()) + "毫秒】");  
40. }  
41. }  
42.   
43. class MyCallable implements Callable<Object> {  
44. private String taskNum;  
45.   
46. MyCallable(String taskNum) {  
47.    this.taskNum = taskNum;  
48. }  
49.   
50. public Object call() throws Exception {  
51.    System.out.println(">>>" + taskNum + "任务启动");  
52.    Date dateTmp1 = new Date();  
53.    Thread.sleep(1000);  
54.    Date dateTmp2 = new Date();  
55.    long time = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime();  
56.    System.out.println(">>>" + taskNum + "任务终止");  
57.    return taskNum + "任务返回运行结果,当前任务时间【" + time + "毫秒】";  
58. }  
59. }  

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。