面试官：Java多线程有哪几种实现方式如何实现？

Posted 2021-07-26 Java-桃子

前言

多线程（multithreading）：是指从软件或者硬件上实现多个线程并发执行的技术。具有多线程能力的计算机因有硬件支持而能够在同一时间执行多于一个线程，进而提升整体处理性能。具有这种能力的系统包括对称多处理机、多核心处理器以及芯片级多处理或同时多线程处理器。在一个程序中，这些独立运行的程序片段叫作“线程”（Thread），利用它编程的概念就叫作“多线程处理” 。------以上摘自百度百科

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一、生活中多线程的例子

城市发展：

乡村小道：可以理解为典型的单线程，当车流量较少时，可以正常同行，不会影响效率。

高速公路：当车流量大了之后，乡村小路开始变得拥堵，人们为了解决这个问题，就拓宽马路，增加车道，抽象的理解为，多线程同时工作。

实际生活中例子数不胜数，比如：吃饭时变玩手机边吃饭，边上厕所边玩手机。

二、进程和线程

1.程序：

• 程序是一个指令序列。
• 程序是静态的。

2.进程：

• 进程就是执行程序的一次性过程。相当于一整条高速公路。
• 一个线程可以包含多个线程，当然，最少有一个线程，不然这个进程毫无意义。

3.线程：

• 线程相当于独立的执行路径。相当于高速公路的每一条车道。
• 在程序执行中，即使你没有创建线程，也会有默认的线程，如：main，gc等。
• main() 函数 被称为主线程，是整个程序的入口。
• 在一个线程当中，如果有多个进程，具体的调度是无法人为干预的，是由cpu来调度的。
• 多个线程对同一个资源进行操作时，可能会发生错误，需要加入并发控制。

上面都是一些理论的知识，有些枯燥，理解记忆即可。

三、继承Tread类

实现方式：

• 继承Tread类
• 重写run方法
• 创建实例调用start()方法

实现代码案例：

/**
 * 多线程的实现方式一 ：继承Tread类，并重写run方法,创建实例调用start方法
 */
public class TestTread extends Thread{

    //idea中快速重现父类方法的快捷键是 ctrl + o
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("我是一个线程呀~~~~");
    }

    public static void main(String[] args) {
        //实例化线程实现类
        TestTread testTread = new TestTread();
        //使用start()方法启动该线程，无需调用run方法，因为在线程中他会默认调用run()方法，也就是启动后会自动执行run()方法
        testTread.start();
    }
}

执行结果如下：

四、实现Runnable接口

1.实现Runnable接口

2.重写run()方法

3.创建Thread时作为参数传入

4.用start方法

代码实现案例：

/**
 * 多线程的实现方式二 ：实现Runnable接口，并重写run方法,创建Thread时作为参数传入,调用start方法
 */
public class TestRunnable implements Runnable{
    public static void main(String[] args) {
        //分开写
        TestRunnable testRunnable = new TestRunnable();
        Thread tread = new Thread(testRunnable);
        tread.start();

        //简写
        new Thread(new TestRunnable()).start();
    }
    //和Thread一样，需要重写run()方法
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("我也是一个线程呀~~~");
    }
}

执行结果如下：

五、实现Callable接口

1.实现Callable接口

2.重写call方法

3.必须定义返回值

4.抛出异常

5.ExecutorService :不展开讲，后面的文章会详细介绍

• shutdown()：停止接收新任务，原来的任务继续执行
• shutdownNow()：停止接收新任务，原来的任务停止执行
• awaitTermination(long timeOut, TimeUnit unit)：当前线程阻塞

代码实现案例：

/**
 * 多线程的实现方式三：实现Callable接口，重写call方法
 * 需要有返回值
 */
public class TestCallable implements Callable<String> {

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        TestCallable testCallable = new TestCallable();

        //创建执行服务,这是相当于线程池，本篇文章不展开讲，后面会详细介绍这几个参数和使用方法
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(1);

        //执行
        Future<String> result = service.submit(testCallable);

        //可获取线程的返回值
        String result1 = result.get();
        System.out.println("我是线程的返回值："+result1);

        //停止线程
        service.shutdownNow();
    }

    @Override
    public String call() throws Exception {
        System.out.println("我当然也是一个线程啦啦啦啦德玛西亚~~~");
        return "我是一个线程";
    }
}

执行结果如下：

六、总结

1.线程只是实现Runnable或实现Callable接口，还可以继承其他类。

2.这种方式下，多个线程可以共享一个target对象，非常适合多线程处理同一份资源的情形。

3.但是编程稍微复杂，如果需要访问当前线程，必须调用Thread.currentThread()方法。下一篇详解。

4.继承Thread类的线程类不能再继承其他父类（Java单继承决定）。

注：一般推荐采用实现接口的方式来创建多线程,因为单继承多实现，提高复用性！

路漫漫其修远兮，吾必将上下求索~
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