想学习技术一般是先知其然然后知其所以然。所以下面会讨论到简单的使用。

main线程

一个进程正在运行时，至少会有一个线程在运行。Java也是这样。比如我们启动一个Java项目，会调用mian方法，调用main方法的线程就是这样，而且它是由JVM创建的。例如：

在控制台输出的main其实就是一个名叫mian的线程在执行main方法中的代码，另外，控制台输出的main和main方法本身没有任何关系，仅仅是名字相同而已。因为我们可以为线程设置个性化名字。而且main方法也可以调用线程执行其他代码。.上面只是简单看了一个mian方法的线程名字，下面介绍Java几种常见的线程实现方式。

继承Thread类

在JDK中已经自带了对多线程技术的支持。可以很方便进行多线程编程。下面看实现多线程的第一种方式，继承Thread类。

Thread类位于java.lang包中，是Java1.0就有的类。先看一下类的定义：

可以看到类继承了Runnable接口，它们之间是有多态关系的，这个接口后面会讲到。我们先写一个小例子看看用法。

上面的类继承了Thread，覆盖了一个run方法，并在其中输出了一行文字，在main方法中，调用start方法执行了这个线程。从输出可以看出，run方法执行的比较晚，这样说明在使用多线程技术时，代码运行结果与代码执行或者调用顺序是无关的。

线程是一个子任务，cup以不确定的方式，或者说随机的时间来调用线程中的run方法，所以先打印结束在打印名字。

注意，线程结束后不能再次调用线程，否则会出现异常：java.lang.IllegalThreadStateException

下面通过一个更加直观的例子演示线程的随机性。

可以看到是个线程的结果并不是按照0到9的顺序执行的，与代码的顺序无关。同样可以看出，调用start方法的顺序也不代表线程的启动顺序。

在Thread类中，start()方法通知“线程规划器”此线程已经准备就绪，等待调用线程对象的run方法，这个过程其实就是让系统安排一个时间来调用Thread中的run()方法，使线程得到运行，因此启动线程，具有异步的效果。很多人在使用Thread的时候回调用run方法执行，如果调用run方法就是仅仅调用了一个方法而已，并不是异步，此线程对象并不交给线程规划器处理。而是由主线程main调用run方法执行，是同步操作，这也是run和start的区别。

实现Runnable接口

使用Thread类最大的局限就是实现方式，因为Java是单继承，如果去继承Thread类，那么就不能再去继承其它类实现具体业务 ，多以完全可以使用实现Runnable接口的方式实现多线程。Thread类本身也是实现了Runnable接口，所以这两种方式创建的线程在工作时性质是一样的。下面先看一下Runnable接口的源码：

类里面只有一个run方法，是很多多线程类的基础类。Runnable接口也在java.lang包下面，是从jdk1.0就开始有的基础类。下面看一个实现此接口的小例子：

如何使用Runnable呢？这就要看一下Thread类的构造函数了：

在Thread类的9个构造函数中，有两个分别是 Thread(Runnable target)和Thread(Runnable target, String name)，这两个可以传递Runnable接口，可以想到使用方法如下：

从运行结果可以看到没有什么特殊之处。传入的r2也是自定义了线程的名字。另外需要说明的是，Thread类也实现了Runnable接口，所以这两个构造函数不见可以传入Runnable接口，还可以传入一个Thread实例对象，这样就实现了一个线程的run方法交由另一个线程去调用运行。

实现Callable<V>接口

Callable接口是JDK1.5之后有的线程实现方式。我们先看一下源码：

这个类位于java.util.concurrent包中，也即是常说的juc中。接口名称中带着泛型，call方法的返回类型也是泛型，说明这是一个可以有返回值的多线程实现方式，这是与前面两种实现的本质上的区别。下面先看一个例子：

可以看到，接口的实现本质上没什么区别。那么这个接口怎么运行呢？显然通过Thread类的构造方法可以看到，不能使用Thread类。Runnable接口有对应的实现类Thread，可以想到Callable接口应该也有一个，没错，就是FutureTask类。先看一下调用方法：

从运行结果可以看到成功获取了线程的运行结果。获取线程返回值的多线程实现方式比上面的Thread和Runnable方式要复杂一些，包含了JDK1.6以后新增的几个接口和类，当然Callable是基础。下面一个一个介绍。

首先看一下Future接口：

这个接口是1.5以后出现的，可以传入泛型，用来做什么呢？那就要看一下接口中定义的几个方法：

可以看到接口中包含了五个方法cancel，isCancelled，isDone，get，get（long，TimeUnit），弄明白这五个方法的意思大概也就知道这个接口的作用。

Future就是对于具体的Runnable或者Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果。必要时可以通过get方法获取执行结果，该方法会阻塞直到任务返回结果。这是定义Future接口的作用。五个方法说明如下：

cancel方法用来取消任务，如果取消任务成功则返回true，如果取消任务失败则返回false。参数mayInterruptIfRunning表示是否允许取消正在执行却没有执行完毕的任务，如果设置true，则表示可以取消正在执行过程中的任务。如果任务已经完成，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，此方法肯定返回false，即如果取消已经完成的任务会返回false；如果任务正在执行，若mayInterruptIfRunning设置为true，则返回true，若mayInterruptIfRunning设置为false，则返回false；如果任务还没有执行，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，肯定返回true。

isCancelled方法表示任务是否被取消成功，如果在任务正常完成前被取消成功，则返回 true。

isDone方法表示任务是否已经完成，若任务完成，则返回true；

get()方法用来获取执行结果，这个方法会产生阻塞，会一直等到任务执行完毕才返回；

get(long timeout, TimeUnit unit)用来获取执行结果，如果在指定时间内，还没获取到结果，就直接返回null。

也就是说Future提供了三种功能：

　　1）判断任务是否完成；

　　2）能够中断任务；

　　3）能够获取任务执行结果。

因为Future只是一个接口，所以是无法直接用来创建对象使用的，因此就有了的FutureTask。

在看FutureTask之前，要先看一个接口RunnableFuture：

这个接口就比较简单了，继承了两个接触接口，并定义了一个run方法，RunnableFuture 继承了Runnable， Future，表示可以带有返回值的run接口。

看完上面两个接口的结构，最后看看FutureTask类：

从1.5开始有的类，实现了RunnableFuture，再看一下方法：

可以看到，这个类的方法大部分是实现了上面几个接口的方法，并对线程的结果加了处理方法。现在可以总结出，RunnableFuture继承了Runnable接口和Future接口，而FutureTask实现了RunnableFuture接口。所以它既可以作为Runnable被线程执行，又可以作为Future得到Callable的返回值。这就是带有返回值的多线程的实现方式。这几个新增的类都在juc包中。为什么可以获取返回值，后面会详细分析源码。     

上面介绍了JDK中三种多线程的实现方式，已经底层接口和类的继承实现关系，只是三个使用的小例子。

代码地址：https://gitee.com/blueses/java-threads-demo  01  02  03

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