Java并发编程-- 创建运行线程

Posted 2021-01-06 JackpotHan

Java线程

Java线程类也是一个object类,它的实例都继承自java.lang.Thread或其子类。

Java可以用如下方式创建一个线程：

Tread thread = new Thread();

执行该线程可以调用该线程的start()方法:

thread.start();

在上面的例子中，我们并没有为线程编写运行代码，因此调用该方法后线程就终止了。

创建、执行线程的方式

无返回： 

• 实现Runnable接口; 
• 继承Thread类，重写run(); 

有返回： 

• 实现Callable接口，重写call(),利用FutureTask包装Callable，并作为task传入Thread构造函数； 
•  利用线程池；

一种是创建Thread子类的一个实例并重写run方法，第二种是创建类的时候实现Runnable接口。接下来我们会具体讲解这两种方法：

创建Thread子类的一实例并重写run方法

创建Thread子类的一个实例并重写run方法，run方法会在调用start()方法之后被执行。例子如下：

public class MyThread extends Thread {
    public void run(){
        System.out.println("MyThread running");
    }
}    

可以用如下方式创建并运行上述Thread子类

MyThread myThread = new MyThread();
myTread.start();

一旦线程启动后start方法就会立即返回，而不会等待到run方法执行完毕才返回。就好像run方法是在另外一个cpu上执行一样。当run方法执行后，将会打印出字符串MyThread running。

你也可以如下创建一个Thread的匿名子类：

Thread thread = new Thread(){
    public void run(){
        System.out.println("Thread Running");
    }
};
thread.start();    

当新的线程的run方法执行以后，计算机将会打印出字符串”Thread Running”。

实现Runnable接口

第二种编写线程执行代码的方式是新建一个实现了java.lang.Runnable接口的类的实例，实例中的方法可以被线程调用。下面给出例子：

public class MyRunnable implements Runnable {
    public void run(){
        System.out.println("MyRunnable running");
    }
}    

为了使线程能够执行run()方法，需要在Thread类的构造函数中传入 MyRunnable的实例对象。示例如下：

Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
thread.start();

当线程运行时，它将会调用实现了Runnable接口的run方法。上例中将会打印出”MyRunnable running”。

同样，也可以创建一个实现了Runnable接口的匿名类，如下所示：

Runnable myRunnable = new Runnable(){
    public void run(){
        System.out.println("Runnable running");
    }
}
Thread thread = new Thread(myRunnable);
thread.start();

实现Callable接口，重写call方法

定义MyClass实现Callable接口，重写call(), 创建FutureTask的对象，FutureTask中定义了run(),run()内部调用了call(),并保存了call()的返回值，创建Thread的对象，启动线程;thread.start()，可通过FutureTask类的get()方法获得线程执行结束后的返回值，即call的返回值。

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

public class MyThread {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        FutureTask<Integer> task = new FutureTask<Integer>(new CallableImpl());
        Thread thread = new Thread(task);
        thread.start();
        try {
            System.out.println("task.get() returns " + task.get());
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class CallableImpl implements Callable<Integer> {

    private static Integer value = 0;

    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        System.out.println("执行call方法之前 value ： " + value);
        value = value.intValue() + 1;
        System.out.println("执行call方法之后 value ： " + value);
        return value;
    }
}


运行结果： 

/**

　　执行call方法之前 value ： 0

　　执行call方法之后 value ： 1

　　  task.get() returns 1

  **/

通过线程池创建线程 

实现Callable接口，重写call()方法 ， 定义线程池 ，利用submit()方法提交任务 ， 利用FutureTask类get()方法获取返回值 。这里future申明为Future对象，但是它是由FutureTask实现的，也可以直接申明为FutureTask future。

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class MyThreadPool {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {

        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 200, TimeUnit.MILLISECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<Runnable>(20));
        Future task;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            task = executor.submit(new CallableImpl());
            System.out.println("线程返回结果：" + task.get());
        }
        executor.shutdown();
    }
}

 

创建子类还是实现Runnable接口？

对于这两种方式哪种好并没有一个确定的答案，它们都能满足要求。就我个人意见，我更倾向于实现Runnable接口这种方法。因为线程池可以有效的管理实现了Runnable接口的线程，如果线程池满了，新的线程就会排队等候执行，直到线程池空闲出来为止。而如果线程是通过实现Thread子类实现的，这将会复杂一些。

有时我们要同时融合实现Runnable接口和Thread子类两种方式。例如，实现了Thread子类的实例可以执行多个实现了Runnable接口的线程。线程池就是它的典型应用。

常见错误：调用run()方法而非start()方法

创建并运行一个线程所犯的常见错误是调用线程的run()方法而非start()方法，如下所示：

Thread newThread = new Thread(MyRunnable());
newThread.run(); //error
newThread.start();//right

起初你并不会感觉到有什么不妥，因为run()方法的确如你所愿的被调用了。但是，事实上,run()方法并非是由刚创建的新线程所执行的，而是被创建新线程的当前线程所执行了。也就是被执行上面两行代码的线程所执行的。想要让创建的新线程执行run()方法，必须调用新线程的start方法。

线程名

当创建一个线程的时候，可以给线程起一个名字。它有助于我们区分不同的线程。例如：如果有多个线程写入System.out，我们就能够通过线程名容易的找出是哪个线程正在输出。例子如下：

MyRunnable runnable = new MyRunnable();
Thread thread = new Thread(runnable, "New Thread");
thread.start();
System.out.println(thread.getName());

需要注意的是，因为MyRunnable并非Thread的子类，所以MyRunnable类并没有getName()方法。可以通过以下方式得到当前线程的引用：

String threadName = Thread.currentThread().getName();

线程代码举例：
这里是一个小小的例子。首先输出执行main()方法线程名字。这个线程JVM分配的。然后开启n(n>1)个线程，命名为1~n(具体值自己取)。每个线程输出自己的名字后就退出。

public class ThreadExample {
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("当前线程是:" + Thread.currentThread().getName());
        for(int i=0; i<n; i++){
            new Thread(String.valueOf(i)){
                public void run(){
                    System.out.println("当前线程是:Thread" + getName() + " "+"running");
                }
            }.start();
        }
    }
}                

需要注意的是，尽管启动线程的顺序是有序的，但是执行的顺序并非是有序的。也就是说，1号线程并不一定是第一个将自己名字输出到控制台的线程。因为线程是并行执行而非顺序的,JVM和操作系统一起决定了线程的执行顺序。