多线程实现方式

Posted 2020-11-27 zhuangyao

原：https://www.jianshu.com/p/7950ea349dbb

 

 

多线程有几种实现方式？如果被问到这个问题一定很头疼，因为百度一下随便就能出现各种各样的答案。两种、三种、四种、五种、六种、七种。。。

但本质上来讲，个人认为只有一种方式：实现Runnable接口。

先放个图：

 

线程相关类图.png

1、实现Runnable接口

public class DemoThreadTask implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        DemoThreadTask task = new DemoThreadTask();
        Thread t = new Thread(task);
        t.start();
        ...
    }
}

实现Runnable接口，利用Runnable实例构造Thread，是较常用且最本质实现。此构造方法相当于对Runnable实例进行一层包装，在线程t启动时，调用Thread的run方法从而间接调用target.run()：

public class Thread implements Runnable {
    /* What will be run. */
    private Runnable target;

    public void run() {
        if (target != null) {
            target.run();
        }
   }
     ...
}

2、继承Thread类

public class DemoThread extends Thread{
    @Override 
    //重写run方法
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
    }

    public static void main(String[] args) {
        DemoThread t = new DemoThread();
        t.start();
        ...
    }
}

这种实现方式是显示的继承了Thread，但从类图中我们可以看到，Thread类本身就继承自Runnable，所以继承Thread的本质依然是实现Runnable接口定义的run方法。

需要注意的是继承Thread方式，target对象为null，重写了run方法，导致方式1中的Thread原生的run方法失效，因此并不会调用到target.run()的逻辑，而是直接调用子类重写的run方法。

因为java是单根继承，此方式一般不常用。

3、实现Callable接口并通过FutureTask包装
先看demo：

public class DemoCallable implements Callable<String>{
    @Override
    public String call() throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
        return null;
    }
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DemoCallable c = new DemoCallable();
        FutureTask<String> future = new FutureTask<>(c); 
        Thread t = new Thread(future);
        t.start();
        ...
        String result = future.get(); //同步获取返回结果
        System.out.println(result);
    }
}

实现Callable接口通过FutureTask包装，可以获取到线程的处理结果，future.get()方法获取返回值，如果线程还没执行完，则会阻塞。

这个方法里，明明没有看到run方法，没有看到Runnable，为什么说本质也是实现Runnable接口呢？

回看开篇的类图，FutureTask实现了RunnableFuture，RunnableFuture则实现了Runnable和Future两个接口。因此构造Thread时，FutureTask还是被转型为Runnable使用。因此其本质还是实现Runnable接口。

至于FutureTask的工作原理，后续篇章继续分析。

4、匿名内部类

匿名内部类也有多种变体，上述三种方式都可以使用匿名内部类来隐式实例化。

public class Demo{
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //方式一：Thread匿名内部类
        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                // TODO Auto-generated method stub
            }
        }.start();
        
        //方式二：Runnable匿名内部类
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // TODO Auto-generated method stub
            }
        }).start();
        
        ...
    }
}

匿名内部类的优点在于使用方便，不用额外定义类，缺点就是代码可读性差。

5、Lambda表达式

Lambda表达式是jdk8引入的，已不是什么新东西，现在都jdk10了。demo如下：

public class Demo{
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new Thread(() -> System.out.println("running") ).start() ;
        ...
    }
}

如此简洁的Lambda表达式，有没有吸引到你呢？当然本质不多说，还是基于Runnable接口。

6、线程池

public class DemoThreadTask implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("running");
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        DemoThreadTask task = new DemoThreadTask();
        ExecutorService ex = Executors.newCachedThreadPool();
        ex.execute(task);
        ...
    }
}

线程池与前面所述其他方式的区别在于执行线程的时候由ExecutorService去执行，最终还是利用Thread创建线程。线程池的优势在于线程的复用，从而提高效率。

关于线程池，后续篇章会继续详解。

7、定时器

public class DemoTimmerTask {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Timer timer = new Timer();
        timer.scheduleAtFixedRate((new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("定时任务1执行了....");
            }
        }), 2000, 1000);
    }
}

TimerTask的实现了Runnable接口，Timer内部有个TimerThread继承自Thread，因此绕回来还是Thread + Runnable。

总结，多线程的实现方式，在代码中写法千变万化，但其本质万变不离其宗。

作者：徐志毅
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来源：简书
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