Java使用Thread类代表线程,所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。Java可以用四种方式来创建线程,如下所示:
1)继承Thread类创建线程
2)实现Runnable接口创建线程
3)使用Callable和Future创建线程
4)使用线程池例如用Executor框架
下面让我们分别来看看这四种创建线程的方法。
继承Thread类创建线程
通过继承Thread类来创建并启动多线程的一般步骤如下
1】d定义Thread类的子类,并重写该类的run()方法,该方法的方法体就是线程需要完成的任务,run()方法也称为线程执行体。
2】创建Thread子类的实例,也就是创建了线程对象
3】启动线程,即调用线程的start()方法
实现Runnable接口创建线程
通过实现Runnable接口创建并启动线程一般步骤如下:
1】定义Runnable接口的实现类,一样要重写run()方法,这个run()方法和Thread中的run()方法一样是线程的执行体
2】创建Runnable实现类的实例,并用这个实例作为Thread的target来创建Thread对象,这个Thread对象才是真正的线程对象
3】第三步依然是通过调用线程对象的start()方法来启动线程
使用Callable和Future创建线程
和Runnable接口不一样,Callable接口提供了一个call()方法作为线程执行体,call()方法比run()方法功能要强大。
》call()方法可以有返回值
》call()方法可以声明抛出异常
Java5提供了Future接口来代表Callable接口里call()方法的返回值,并且为Future接口提供了一个实现类FutureTask,这个实现类既实现了Future接口,还实现了Runnable接口,因此可以作为Thread类的target。在Future接口里定义了几个公共方法来控制它关联的Callable任务。
>boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning):视图取消该Future里面关联的Callable任务
>V get():返回Callable里call()方法的返回值,调用这个方法会导致程序阻塞,必须等到子线程结束后才会得到返回值
>V get(long timeout,TimeUnit unit):返回Callable里call()方法的返回值,最多阻塞timeout时间,经过指定时间没有返回抛出TimeoutException
>boolean isDone():若Callable任务完成,返回True
>boolean isCancelled():如果在Callable任务正常完成前被取消,返回True
介绍了相关的概念之后,创建并启动有返回值的线程的步骤如下:
1】创建Callable接口的实现类,并实现call()方法,然后创建该实现类的实例(从java8开始可以直接使用Lambda表达式创建Callable对象)。
2】使用FutureTask类来包装Callable对象,该FutureTask对象封装了Callable对象的call()方法的返回值
3】使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动线程(因为FutureTask实现了Runnable接口)
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
使用线程池例如用Executor框架
1.5后引入的Executor框架的最大优点是把任务的提交和执行解耦。要执行任务的人只需把Task描述清楚,然后提交即可。这个Task是怎么被执行的,被谁执行的,什么时候执行的,提交的人就不用关心了。具体点讲,提交一个Callable对象给ExecutorService(如最常用的线程池ThreadPoolExecutor),将得到一个Future对象,调用Future对象的get方法等待执行结果就好了。Executor框架的内部使用了线程池机制,它在java.util.cocurrent 包下,通过该框架来控制线程的启动、执行和关闭,可以简化并发编程的操作。因此,在Java 5之后,通过Executor来启动线程比使用Thread的start方法更好,除了更易管理,效率更好(用线程池实现,节约开销)外,还有关键的一点:有助于避免this逃逸问题——如果我们在构造器中启动一个线程,因为另一个任务可能会在构造器结束之前开始执行,此时可能会访问到初始化了一半的对象用Executor在构造器中。Executor框架包括:线程池,Executor,Executors,ExecutorService,CompletionService,Future,Callable等。
四种创建线程方法对比
实现Runnable和实现Callable接口的方式基本相同,不过是后者执行call()方法有返回值,后者线程执行体run()方法无返回值,因此可以把这两种方式归为一种这种方式与继承Thread类的方法之间的差别如下:
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。
4、继承Thread类的线程类不能再继承其他父类(Java单继承决定)。
5、前三种的线程如果创建关闭频繁会消耗系统资源影响性能,而使用线程池可以不用线程的时候放回线程池,用的时候再从线程池取,项目开发中主要使用线程池
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