【Java 线程的深入研究1】Java 提供了三种创建线程的方法

java

Java 提供了三种创建线程的方法:

  • 通过实现 Runnable 接口;
  • 通过继承 Thread 类本身;
  • 通过 Callable 和 Future 创建线程。

1、通过实现 Runnable 接口来创建线程

步骤:

1,定义类实现Runnable接口

2,覆盖Runnable接口中的run方法。

将线程要运行的代码存放在该run方法中。

3,通过Thread类建立线程对象。

4,将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数。

为什么要将Runnable接口的子类对象传递给Thread的构造函数。

因为,自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象。

所以要让线程去指定指定对象的run方法。就必须明确该run方法所属对象。

5,调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法。

package com.multithread.runnable;

class Thread2 implements Runnable{

private String name;

public Thread2(String name) {

this.name=name;

}

@Override

public void run() {

for (int i = 0; i < 5; i++) {

System.out.println(name + "运行 : " + i);

try {

Thread.sleep((int) Math.random() * 10);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

public class Main {

public static void main(String[] args) {

new Thread(new Thread2("C")).start();

new Thread(new Thread2("D")).start();

}

}

输出:

C运行  :  0
D运行  :  0
D运行  :  1
C运行  :  1
D运行  :  2
C运行  :  2
D运行  :  3
C运行  :  3
D运行  :  4
C运行  :  4

说明:

Thread2类通过实现Runnable接口,使得该类有了多线程类的特征。run()方法是多线程程序的一个约定。所有的多线程代码都在run方法里面。Thread类实际上也是实现了Runnable接口的类。

在启动的多线程的时候,需要先通过Thread类的构造方法Thread(Runnable target) 构造出对象,然后调用Thread对象的start()方法来运行多线程代码。

实际上所有的多线程代码都是通过运行Thread的start()方法来运行的。因此,不管是扩展Thread类还是实现Runnable接口来实现多线程,最终还是通过Thread的对象的API来控制线程的,熟悉Thread类的API是进行多线程编程的基础。

2、通过继承Thread来创建线程。

步骤:

1,定义类继承Thread。

2,复写Thread类中的run方法。

目的:将自定义代码存储在run方法。让线程运行。//run();仅仅是对象调用方法。而线程创建了,并没有运行。

3,调用线程的start方法,

该方法两个作用:启动线程,调用run方法。

Demo d = new Demo();//创建好一个线程。

//d.start();//开启线程并执行该线程的run方法。

d.run();//仅仅是对象调用方法。而线程创建了,并没有运行。

class Thread1 extends Thread{

private String name;

public Thread1(String name) {

this.name=name;

}

public void run() {

for (int i = 0; i < 5; i++) {

System.out.println(name + "运行 : " + i);

try {

sleep((int) Math.random() * 10);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

public class Main {

public static void main(String[] args) {

Thread1 mTh1=new Thread1("A");

Thread1 mTh2=new Thread1("B");

mTh1.start();

mTh2.start();

}

}

输出:

A运行  :  0
B运行  :  0
A运行  :  1
A运行  :  2
A运行  :  3
A运行  :  4
B运行  :  1
B运行  :  2
B运行  :  3
B运行  :  4

再运行一下:

A运行  :  0
B运行  :  0
B运行  :  1
B运行  :  2
B运行  :  3
B运行  :  4
A运行  :  1
A运行  :  2
A运行  :  3
A运行  :  4

说明:

程序启动运行main时候,java虚拟机启动一个进程,主线程main在main()调用时候被创建。随着调用MitiSay的两个对象的start方法,另外两个线程也启动了,这样,整个应用就在多线程下运行。

注意:start()方法的调用后并不是立即执行多线程代码,而是使得该线程变为可运行态(Runnable),什么时候运行是由操作系统决定的。

从程序运行的结果可以发现,多线程程序是乱序执行。因此,只有乱序执行的代码才有必要设计为多线程。

Thread.sleep()方法调用目的是不让当前线程独自霸占该进程所获取的CPU资源,以留出一定时间给其他线程执行的机会。

实际上所有的多线程代码执行顺序都是不确定的,每次执行的结果都是随机的。


但是start方法重复调用的话,会出现java.lang.IllegalThreadStateException异常。

Thread1 mTh1=new Thread1("A");

Thread1 mTh2=mTh1;

mTh1.start();

mTh2.start();

输出:

Exception in thread "main" java.lang.IllegalThreadStateException
    at java.lang.Thread.start(Unknown Source)
    at com.multithread.learning.Main.main(Main.java:31)
A运行  :  0
A运行  :  1
A运行  :  2
A运行  :  3
A运行  :  4

 实现方式和继承方式有什么区别呢?

 

实现方式好处:避免了单继承的局限性。

在定义线程时,建立使用实现方式。

 

两种方式区别:

继承Thread: 线程代码存放Thread子类run方法中。

实现Runnable,线程代码存在接口的子类的run方法。

 

总结:

实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势:

1):适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源

2):可以避免java中的单继承的限制

3):增加程序的健壮性,代码可以被多个线程共享,代码和数据独立

提醒一下大家:main方法其实也是一个线程。在java中所以的线程都是同时启动的,至于什么时候,哪个先执行,完全看谁先得到CPU的资源。

 

在java中,每次程序运行至少启动2个线程。一个是main线程,一个是垃圾收集线程。因为每当使用java命令执行一个类的时候,实际上都会启动一个JVM,每一个jVM实习在就是在操作系统中启动了一个进程。

3、通过 Callable 和 Future 创建线程

  • 1. 创建 Callable 接口的实现类,并实现 call() 方法,该 call() 方法将作为线程执行体,并且有返回值。

  • 2. 创建 Callable 实现类的实例,使用 FutureTask 类来包装 Callable 对象,该 FutureTask 对象封装了该 Callable 对象的 call() 方法的返回值。

  • 3. 使用 FutureTask 对象作为 Thread 对象的 target 创建并启动新线程。

  • 4. 调用 FutureTask 对象的 get() 方法来获得子线程执行结束后的返回值。

public class CallableThreadTest implements Callable<Integer> {

public static void main(String[] args)

{

CallableThreadTest ctt = new CallableThreadTest();

FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(ctt);

for(int i = 0;i < 100;i++)

{

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 的循环变量i的值"+i);

if(i==20)

{

new Thread(ft,"有返回值的线程").start();

}

}

try

{

System.out.println("子线程的返回值:"+ft.get());

} catch (InterruptedException e)

{

e.printStackTrace();

} catch (ExecutionException e)

{

e.printStackTrace();

}

}

@Override

public Integer call() throws Exception

{

int i = 0;

for(;i<100;i++)

{

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);

}

return i;

}

}

创建线程的三种方式的对比

  • 1. 采用实现 Runnable、Callable 接口的方式创见多线程时,线程类只是实现了 Runnable 接口或 Callable 接口,还可以继承其他类。

  • 2. 使用继承 Thread 类的方式创建多线程时,编写简单,如果需要访问当前线程,则无需使用 Thread.currentThread() 方法,直接使用 this 即可获得当前线程。

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