多線程

多線程簡(jiǎn)介

什么是線程?

線程(thread)是一個(gè)程序內(nèi)部的一條執(zhí)行路徑。

我們之前啟動(dòng)程序執(zhí)行后，main方法的執(zhí)行其實(shí)就是一條單獨(dú)的執(zhí)行路徑。

public static void main(String[] args) {
  	// 代碼...
  	for (int i = 0; i < 10; i++) {
      	System.out.println(i);
		}
  	// 代碼...
}

程序中如果只有一條執(zhí)行路徑，那么這個(gè)程序就是單線程的程序。

什么是多線程?

多線程是指從軟硬件上實(shí)現(xiàn)多條執(zhí)行流程的技術(shù)。

多線程創(chuàng)建

方式一: 繼承Thread類

Thread類:

Java是通過(guò)java.lang.Thread 類來(lái)代表線程的。

按照面向?qū)ο蟮乃枷?，Thread類應(yīng)該提供了實(shí)現(xiàn)多線程的方式。

Thread類創(chuàng)建線程方式:

1. 定義一個(gè)子類MyThread繼承線程類java.lang.Thread
2. 子類MyThread中重寫run()方法
3. 創(chuàng)建MyThread類的實(shí)例對(duì)象
4. 調(diào)用子線程對(duì)象的start()方法啟動(dòng)線程（啟動(dòng)后還是執(zhí)行run方法的）

Thread類創(chuàng)建多線程示例代碼如下:

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 3. 創(chuàng)建MyThread類的實(shí)例對(duì)象
        Thread t = new MyThread();
        // 4. 調(diào)用子線程對(duì)象的start方法啟動(dòng)線程(啟動(dòng)后還是執(zhí)行的run方法)
        t.start();

        // 主線程中執(zhí)行的操作
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("主線程執(zhí)行輸出: " + i);
        }
    }
}

/**
    1. 定義一個(gè)線程類繼承自Thread
 */
class MyThread extends Thread {
    /**
        2. 重寫run方法, run方法中定義創(chuàng)建出來(lái)的線程要做什么
     */
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("子線程執(zhí)行輸出: " + i);
        }
    }
}

Thread類創(chuàng)建多線程的有缺點(diǎn):

優(yōu)點(diǎn)：編碼簡(jiǎn)單

缺點(diǎn)：線程類已經(jīng)繼承Thread，無(wú)法繼承其他類，不利于擴(kuò)展; 如果線程有執(zhí)行結(jié)果是不可以直接返回的, 意思是重寫的run方法如果是有返回值是沒(méi)辦法獲取到的, 該方式只適合執(zhí)行功能。

上面提到, 調(diào)用start方法啟動(dòng)后還是執(zhí)行的run方法, 那么為什么不直接執(zhí)行run方法呢?

直接調(diào)用run方法會(huì)當(dāng)成普通方法執(zhí)行，此時(shí)相當(dāng)于還是單線程執(zhí)行。

只有調(diào)用start方法才是啟動(dòng)一個(gè)新的線程執(zhí)行。

注意: 不要把主線程執(zhí)行任務(wù)的代碼放在子線程之前, 因?yàn)檫@樣做主線程一直是先跑完的才開(kāi)啟子線程，相當(dāng)于是一個(gè)單線程的效果了。

方式二: 實(shí)現(xiàn)Runnable接口

通過(guò)實(shí)現(xiàn)Runnable接口創(chuàng)建多線程方式如下:

1. 定義一個(gè)線程任務(wù)類MyRunnable實(shí)現(xiàn)Runnable接口
2. 任務(wù)類MyRunnable中重寫run()方法
3. 創(chuàng)建MyRunnable任務(wù)類對(duì)象
4. 把MyRunnable任務(wù)對(duì)象交給Thread處理。
5. 調(diào)用線程對(duì)象的start()方法啟動(dòng)線

實(shí)現(xiàn)Runnable接口創(chuàng)建多線程示例代碼:

public class ThreadDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 3. 創(chuàng)建MyRunnable 任務(wù)對(duì)象
        Runnable target = new MyRunnable();
        // 4. 把任務(wù)對(duì)象交給線程對(duì)象(Thread)處理
        Thread t = new Thread(target);
        // 5. 啟動(dòng)線程
        t.start();

        // 主線程要執(zhí)行的操作
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("主線程執(zhí)行輸出: " + i);
        }
    }
}

/**
    1. 定義一個(gè)線程任務(wù)類, 實(shí)現(xiàn)Runnable接口
 */
class MyRunnable implements Runnable {
    /**
        2. 任務(wù)類MyRunnable中重寫run方法
     */
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("子線程執(zhí)行輸出: " + i);
        }
    }
}

實(shí)現(xiàn)Runnable接口創(chuàng)建多線程, 匿名內(nèi)部類的方式簡(jiǎn)化方式一:

public static void main(String[] args) {
    // 1. 創(chuàng)建任務(wù)對(duì)象(匿名內(nèi)部類的方式)
    Runnable target = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println("子線程執(zhí)行輸出: " + i);
            }
        }
    };
    // 2. 將任務(wù)對(duì)象交給線程對(duì)象(Thread)處理
    Thread t = new Thread(target);
    // 3. 啟動(dòng)線程
    t.start();

    // 主線程執(zhí)行的操作
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        System.out.println("主線程執(zhí)行輸出: " + i);
    }
}

實(shí)現(xiàn)Runnable接口創(chuàng)建多線程, 匿名內(nèi)部類的方式簡(jiǎn)化方式二:

public static void main(String[] args) {
    // 1. 創(chuàng)建任務(wù)對(duì)象(匿名內(nèi)部類的方式)
    // 2. 將任務(wù)對(duì)象交給線程對(duì)象(Thread)處理
    // 3. 啟動(dòng)線程
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println("子線程執(zhí)行輸出: " + i);
            }
        }
    }).start();

    // 主線程執(zhí)行的操作
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        System.out.println("主線程執(zhí)行輸出: " + i);
    }
}

實(shí)現(xiàn)Runnable接口創(chuàng)建多線程, 匿名內(nèi)部類結(jié)合Lambda表達(dá)式的方式簡(jiǎn)化方式三:

public static void main(String[] args) {
    // 1. 創(chuàng)建任務(wù)對(duì)象(匿名內(nèi)部類的方式)
    // 2. 將任務(wù)對(duì)象交給線程對(duì)象(Thread)處理
    // 3. 啟動(dòng)線程
    new Thread(() -> {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("子線程執(zhí)行輸出: " + i);
        }
    }).start();

    // 主線程執(zhí)行的操作
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        System.out.println("主線程執(zhí)行輸出: " + i);
    }
}

實(shí)現(xiàn)Runnable接口創(chuàng)建多線程的優(yōu)缺點(diǎn):

優(yōu)點(diǎn)：線程任務(wù)類只是實(shí)現(xiàn)接口，可以繼續(xù)繼承類和實(shí)現(xiàn)接口，擴(kuò)展性強(qiáng)。

缺點(diǎn)：編程多一層對(duì)象包裝，如果線程有執(zhí)行結(jié)果是拿不到返回結(jié)果的。

方式三: 實(shí)現(xiàn)Callable接口

前兩種線程創(chuàng)建方式都存在一個(gè)問(wèn)題:

他們重寫的run方法均不能直接返回結(jié)果。

不適合需要返回線程執(zhí)行結(jié)果的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

那么如何解決這個(gè)問(wèn)題呢?

JDK 5.0提供了Callable和FutureTask結(jié)合使用來(lái)實(shí)現(xiàn)多線程。

這種實(shí)現(xiàn)多線程方式的優(yōu)點(diǎn)是：可以得到線程執(zhí)行的結(jié)果。

多線程的實(shí)現(xiàn)方案三：利用Callable、FutureTask接口實(shí)現(xiàn), 實(shí)現(xiàn)步驟如下:

① 得到任務(wù)對(duì)象

• 定義類實(shí)現(xiàn)Callable接口，重寫call方法，call方法中封裝我們要做的事情, 并且call方法是可以返回結(jié)果的。
• 把Callable任務(wù)對(duì)象交給FutureTask封裝成線程任務(wù)對(duì)象。

② 把線程任務(wù)對(duì)象交給線程對(duì)象(Thread)處理。

③ 調(diào)用Thread的start方法啟動(dòng)線程，執(zhí)行任務(wù)

④ 線程執(zhí)行完畢后、通過(guò)FutureTask的get方法去獲取任務(wù)執(zhí)行的結(jié)果。

使用FutureTask包裝的作用:

作用一: Thread線程對(duì)象構(gòu)造器只接受Runnable類型的對(duì)象, FutureTask是實(shí)現(xiàn)了Runnable接口的, 可以交給Thread處理

作用二: 可以在線程執(zhí)行完畢之后通過(guò)調(diào)用其get方法得到線程執(zhí)行完成的結(jié)果

FutureTask的API

演示代碼

public class ThreadDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        // 3. 創(chuàng)建任務(wù)對(duì)象
        Callable<String> callable  = new MyCallable(5);

        // 4. 將任務(wù)對(duì)象包裝成線程任務(wù)對(duì)象
        FutureTask<String> ft = new FutureTask<>(callable);

        // 5. 將線程任務(wù)對(duì)象交給線程對(duì)象(Thread)處理
        Thread t = new Thread(ft);

        // 6. 啟動(dòng)線程
        t.start();

        // 獲取線程執(zhí)行的結(jié)果, 會(huì)返回正常的結(jié)果和異常的結(jié)果
        try {
            String res = ft.get();
            System.out.println(res);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

/**
    1. 定義類實(shí)現(xiàn)Callable接口
    泛型自定義返回值類型
 */
class MyCallable implements Callable<String> {
    private int n;
    public MyCallable(int n) {
        this.n = n;
    }
    /**
        2. 重新實(shí)現(xiàn)類call方法(任務(wù)方法)
     */
    @Override
    public String call() throws Exception {
        int sum = 0;
        for (int i = 1; i <= n ; i++) {
            sum += i;
        }
        return "子線程方法執(zhí)行的結(jié)果是" + sum;
    }
}

方式三的優(yōu)缺點(diǎn):

優(yōu)點(diǎn)：線程任務(wù)類只是實(shí)現(xiàn)接口，可以繼續(xù)繼承類和實(shí)現(xiàn)接口，擴(kuò)展性強(qiáng)。

可以在線程執(zhí)行完畢后去獲取線程執(zhí)行的結(jié)果。

缺點(diǎn)：編碼會(huì)顯得復(fù)雜一點(diǎn)。

總結(jié): 三種方式對(duì)比如下文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-828301.html

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