创建线程的几种方式

创建多线程是为了实现多任务并发执行,从而能够更好地与用户交互,达到更高的效率。

创建线程常用的方式有四种:
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

实现步骤和代码实现

1、继承Thread类创建线程

1、首先定义Thread类的子类,然后重写run()方法,该方法的方法体就是该线程要完成的任务,run()方法也称为线程的执行体。
2、创建Thread子类的实例,也就是创建了线程对象。
3、最后启动线程,也就是调用线程的start()方法;
代码实例如下:

public class MyThread extends Thread{//继承Thread类
  public void run(){
  //重写run方法
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args){
    new MyThread().start();//创建并启动线程
  }
}
2、实现Runnable接口创建线程

1、首先定义Runnable接口的实现类,同样重写run()方法,该方法也是线程的执行体。
2、然后创建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、最后调用线程对象的start()方法启动线程。
代码实例如下:

public class MyThread2 implements Runnable {//实现Runnable接口

  public void run(){
  //重写run方法
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args){
    //创建并启动线程
    MyThread2 myThread=new MyThread2();
    Thread thread=new Thread(myThread);
    thread().start();
    //或者    new Thread(new MyThread2()).start();
  }
}
3、使用Callable和Future创建线程

和使用Runnable接口不一样,Callable接口提供了一个call()方法作为执行体。call()方法要比run()方法更强大。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接口来代替Callable接口里的call()方法的返回值,并且为Future接口提供了一个实现类FutureTask,这个实现类即实现了Future接口,还实现了Runnable接口,因此可以作为Thread类的target。在Future接口里面定义了几个公共方法来控制他关联的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

使用这种方式创建线程的步骤:
1、首先创建Callable接口的实现类,并实现Callable接口里的call()方法,然后创建该实现类的实例(Java8之后就可以使用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()方法返回值。
3、接下来使用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、最后调用FutureTask对象的get()方法获取子线程执行结束的返回值

 public static void main(String[] args) {

        //使用Lambda表达式创建Callable对象
      //使用FutureTask类来包装Callable对象
        FutureTask<String> task = new FutureTask<>((Callable<String>) () -> {
            return "第三种方式创建线程";
        });
        new Thread(task+"有返回值的线程").start();//实际上还是以Callable对象来创建并启动线程

        try {
            System.out.println("子线程的返回值"+task.get());//get()方法会阻塞,知道子线程结束才返回
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
4、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。

Executor接口中之定义了一个方法execute(Runnable command),该方法接收一个Runable实例,它用来执行一个任务,任务即一个实现了Runnable接口的类。ExecutorService接口继承自Executor接口,它提供了更丰富的实现多线程的方法,比如,ExecutorService提供了关闭自己的方法,以及可为跟踪一个或多个异步任务执行状况而生成 Future 的方法。 可以调用ExecutorService的shutdown()方法来平滑地关闭 ExecutorService,调用该方法后,将导致ExecutorService停止接受任何新的任务且等待已经提交的任务执行完成(已经提交的任务会分两类:一类是已经在执行的,另一类是还没有开始执行的),当所有已经提交的任务执行完毕后将会关闭ExecutorService。因此我们一般用该接口来实现和管理多线程。

ExecutorService的生命周期包括三种状态:运行、关闭、终止。创建后便进入运行状态,当调用了shutdown()方法时,便进入关闭状态,此时意味着ExecutorService不再接受新的任务,但它还在执行已经提交了的任务,当素有已经提交了的任务执行完后,便到达终止状态。如果不调用shutdown()方法,ExecutorService会一直处在运行状态,不断接收新的任务,执行新的任务,服务器端一般不需要关闭它,保持一直运行即可。

  public static void main(String[] args) {
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);
        Future<String> future = pool.submit(new Callable<String>(){
            @Override
            public String call() throws Exception {
                String result = "第4种方式:new Thread 4";
                return result;
            }
        });
        pool.shutdown();
        try {
            System.out.println(future.get());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

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