Java多线程的三种实现方式

Posted 2021-03-16 sunshine

今天简单说一下Java三种多线程实现方式和区别，主要有实现Runnable、Callable和继承Thread三种方式。

实现Runnable的方式

这种方式比较常用，当我们的线程类有继承其他的类的情况下（Java不支持类多继承），并且线程任务不需要返回值的情况下可以选用这种方式。

 1 public class ThreadRunnableDemo implements Runnable{
 2 
 3     /** 计数变量 */
 4     private int count = 0;
 5     
 6     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
 7         
 8         ThreadRunnableDemo threadRunnableDemo = new ThreadRunnableDemo();
 9         
10         //实例化线程
11         Thread thread = new Thread(threadRunnableDemo, "threadRunnableDemoA");
12         System.out.println(String.format("线程状态preStart: %s", thread.getState()));
13         
14         //启动线程
15         thread.start();
16         System.out.println(String.format("线程状态afterStart: %s", thread.getState()));
17         
18         //主线程休眠1000ms
19         Thread.sleep(1000);
20         System.out.println(String.format("线程状态after1000ms: %s", thread.getState()));
21 
22     }
23 
24     @Override
25     public void run() {
26         
27         count++;
28         
29         System.out.println(String.format("线程名称：%s, 线程状态：%s, count：%s", 
30                 Thread.currentThread().getName(), Thread.currentThread().getState(), count));
31         
32     }
33 }

输出结果：

1 线程状态preStart: NEW
2 线程状态afterStart: RUNNABLE
3 线程名称：threadRunnableDemoA, 线程状态：RUNNABLE, count：1
4 线程状态after1000ms: TERMINATED

 

实现Callable的方式

当我们执行线程需要返回值的时候那么就必须选用实现Callable类的方式，因为目前只有这种方式能返回值。当然这种方式我们也可以不需要获取返回值。

这种方式是通过FutureTask的get()方法（下面代码的第22行）或者get(long timeout, TimeUnit unit)（下面代码的第28行）方法获取返回值。当我们看Callable的接口定义的源码会发现“public interface Callable<V> ” ，我们实现的时候是需要定义返回类型，如下面代码所示。

除此之外我们还需要注意的是：当我们通过FutureTask的get()方法去获取线程的返回值的时候是要等到线程call()内容都执行完毕之后才能获取得到，并且get()方法后面的代码必须等待，说明这一定是同步的，所以我们可以在真正需要线程返回值的时候才通过get()方法去获取，以免被阻塞。当我们通过get(long timeout, TimeUnit unit)方式去获取的时候可以设置超时时间，如果超过所设置的超时时间都没有获取到线程返回的值则会抛出 java.util.concurrent.TimeoutException 异常，当然如果在get(long timeout, TimeUnit unit)之前用get()方式获取了的话就不会抛异常。

实现Callable还有个好处就是可以线程可以抛异常，如果我们需要在线程里抛出异常的话也可以选用这种方式，其他两种方式只能捕获异常信息。

 1 public class ThreadCallableDemo implements Callable<Integer>{
 2     
 3     /** 计数变量 */
 4     private int count = 0;
 5 
 6     public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {
 7         
 8         ThreadCallableDemo threadCallableDemo = new ThreadCallableDemo();
 9         
10         //通过FutureTask获取返回值
11         FutureTask<Integer> taskA = new FutureTask<>(threadCallableDemo);
12         
13         //实例化线程
14         Thread thread = new Thread(taskA, "threadCallableDemoA");
15         System.out.println(String.format("线程状态preStart: %s", thread.getState()));
16         
17         //启动线程
18         thread.start();
19         System.out.println(String.format("线程状态afterStart: %s", thread.getState()));
20         
21         //通过FutureTask的get()方法获取返回值
22         int result = taskA.get();
23         System.out.println("是否同步测试....");
24         System.out.println(String.format("result: %s", result));
25         System.out.println(String.format("线程状态afterGetResult1: %s", thread.getState()));
26         
27         //通过FutureTask的get()方法获取返回值 设置超时时间 单位为ms
28         int resultWithTime = taskA.get(100, TimeUnit.MILLISECONDS);
29         System.out.println(String.format("resultWithTime: %s", resultWithTime));
30         System.out.println(String.format("线程状态afterGetResult2: %s", thread.getState()));
31         
32     }
33 
34     /**
35      * 实现Callable的call类
36      */
37     @Override
38     public Integer call() throws Exception {
39         
40         //自增
41         count++;
42         
43         System.out.println(String.format("线程名称：%s, 线程状态：%s, count：%s", 
44                     Thread.currentThread().getName(), Thread.currentThread().getState(), count));
45         System.out.println("休眠1000ms....");
46         Thread.currentThread().sleep(1000);
47         return count;
48     }
49 }

输出结果：

1 线程状态preStart: NEW
2 线程状态afterStart: RUNNABLE
3 线程名称：threadCallableDemoA, 线程状态：RUNNABLE, count：1
4 休眠1000ms....
5 是否同步测试....
6 result: 1
7 线程状态afterGetResult1: TERMINATED
8 resultWithTime: 1
9 线程状态afterGetResult2: TERMINATED

 

继承Thread的方式 

Thread类实际上也是实现Runnable接口，所以当我们继承Thread的时候我们即使不实现run()方法也不会报错，这种方式也经常用。

下面我写了两种不同继承Thread的代码，大家可以看一下区别，我在网上看到很多人说 继承Thread实现多线程，线程间不能共享数据，但是我用下面的代码1方式似乎也可以共享哇，欢迎大家提出质疑。

代码1：

 1 public class ThreadThreadDemo extends Thread{
 2 
 3     /** 计数变量 */
 4     private int count = 0;
 5     
 6     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
 7         
 8         ThreadThreadDemo  threadThreadDemo = new ThreadThreadDemo();
 9         
10         //实例化线程
11         Thread thread = new Thread(threadThreadDemo, "threadThreadDemoA");
12         System.out.println(String.format("线程状态preStart: %s", thread.getState()));
13         
14         //启动线程
15         thread.start();
16         System.out.println(String.format("线程状态afterStart: %s", thread.getState()));
17         
18         //主线程休眠1000s
19         Thread.sleep(1000);
20         System.out.println(String.format("线程状态after1000ms: %s", thread.getState()));
21     }
22     
23     @Override
24     public void run() {
25         
26         count++;
27         
28         System.out.println(String.format("线程名称：%s, 线程状态：%s, count：%s", 
29                 Thread.currentThread().getName(), Thread.currentThread().getState(), count));
30     }
31 }

输出结果1：

1 线程状态preStart: NEW
2 线程状态afterStart: RUNNABLE
3 线程名称：threadThreadDemoA, 线程状态：RUNNABLE, count：1
4 线程状态after1000ms: TERMINATED

 代码2：

 1 public class ThreadThreadDemo extends Thread{
 2 
 3     /** 计数变量 */
 4     private int count = 0;
 5     
 6     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
 7         
 8         ThreadThreadDemo  threadThreadDemo = new ThreadThreadDemo();
 9         
10         //实例化线程
11         System.out.println(String.format("线程状态preStart: %s", threadThreadDemo.getState()));
12         
13         //启动线程
14         threadThreadDemo.start();
15         System.out.println(String.format("线程状态afterStart: %s", threadThreadDemo.getState()));
16         
17         //主线程休眠1000s
18         Thread.sleep(1000);
19         System.out.println(String.format("线程状态after1000ms: %s", threadThreadDemo.getState()));
20     }
21     
22     @Override
23     public void run() {
24         
25         count++;
26         
27         System.out.println(String.format("线程名称：%s, 线程状态：%s, count：%s", 
28                 Thread.currentThread().getName(), Thread.currentThread().getState(), count));
29     }
30 }

输出结果2：

1 线程状态preStart: NEW
2 线程状态afterStart: RUNNABLE
3 线程名称：Thread-0, 线程状态：RUNNABLE, count：1
4 线程状态after1000ms: TERMINATED

 

最后总结：

1. 如果不要求线程返回结果，也不需要抛异常也没有继承其他的类，那么三种方式可以任选，看喜好；
2. 如果有继承其他类，那么就只能用实现Runnable和实现Callable的方式；
3. 如果需要线程返回结果或者需要线程抛异常那么选择实现Callable的方式的方式，但是需要注意的是获取返回结果是同步的方式。

如果有疑问或者有问题欢迎留言讨论！