一、继承Thread类创建线程类
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。每个线程的作用是完成一定的任务,实际上就是执行一段程序流即一段顺序执行的代码。Java使用线程执行体来代表这段程序流。
Thread类的声明如下:
public class Thread implements Runnable {}
可以看到,Thread本身就实现了Runnable接口。
Java中通过继承Thread类来创建并启动多线程的步骤如下:
- 定义Thread类的子类,并重写该类的run()方法,该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务,因此把run()方法称为线程执行体。
- 创建Thread子类的实例,即创建了线程对象。
- 调用线程对象的start()方法来启动该线程。
示例:
//通过继承Thread类来创建线程类
public class MyThread extends Thread{
private int ticket = 10;
//重写run方法
@Override
public void run(){
for(int i=0;i<20;i++){
if(this.ticket>0){
System.out.println(this.getName()+" 卖票:ticket"+this.ticket--);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
// 启动3个线程t1,t2,t3;每个线程各卖10张票!
MyThread t1=new MyThread();
MyThread t2=new MyThread();
MyThread t3=new MyThread();
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
运行结果:
Thread-0 卖票:ticket10
Thread-0 卖票:ticket9
Thread-0 卖票:ticket8
Thread-0 卖票:ticket7
Thread-1 卖票:ticket10
Thread-1 卖票:ticket9
Thread-1 卖票:ticket8
Thread-1 卖票:ticket7
Thread-1 卖票:ticket6
Thread-0 卖票:ticket6
Thread-0 卖票:ticket5
Thread-0 卖票:ticket4
Thread-0 卖票:ticket3
Thread-0 卖票:ticket2
Thread-0 卖票:ticket1
Thread-2 卖票:ticket10
Thread-2 卖票:ticket9
Thread-2 卖票:ticket8
Thread-2 卖票:ticket7
Thread-2 卖票:ticket6
Thread-2 卖票:ticket5
Thread-2 卖票:ticket4
Thread-2 卖票:ticket3
Thread-2 卖票:ticket2
Thread-1 卖票:ticket5
Thread-2 卖票:ticket1
Thread-1 卖票:ticket4
Thread-1 卖票:ticket3
Thread-1 卖票:ticket2
Thread-1 卖票:ticket1
结果说明:
(01) MyThread继承于Thread,它是自定义个线程。每个MyThread都会卖出10张票。
(02) 主线程main创建并启动3个MyThread子线程。每个子线程都各自卖出了10张票。
二、实现Runnable接口创建线程类
Runnable 是一个接口,该接口中只包含了一个run()方法。它的定义如下:
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
实现Runnable接口来创建并启动多线程的步骤如下:
- 定义Runnable接口的实现类,并重写该接口的run()方法,该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体。
- 创建Runnable实现类的实例,并以此实例作为Thread的target来创建Thread对象,该Thread对象才是真正的线程对象。
- 调用线程对象的start()方法来启动线程。
需要注意的是:Runnable对象仅仅作为Thread对象的target,Runnable实现类里包含的run()方法仅作为线程执行体。而实际的线程对象依然是Thread实例,只是该Thread线程负责执行其target的run()方法。
示例:
//通过实现Runnable接口创建多线程
public class MyThread1 implements Runnable{
private int ticket = 10;
@Override
public void run(){
for(int i=0;i<20;i++){
if(this.ticket>0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 卖票:ticket"+this.ticket--);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
MyThread1 mt=new MyThread1();
// 启动3个线程t1,t2,t3(它们共用一个Runnable对象),这3个线程一共卖10张票!
Thread t1=new Thread(mt);
Thread t2=new Thread(mt);
Thread t3=new Thread(mt);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
Thread-0 卖票:ticket10
Thread-0 卖票:ticket8
Thread-0 卖票:ticket7
Thread-1 卖票:ticket9
Thread-2 卖票:ticket5
Thread-0 卖票:ticket6
Thread-1 卖票:ticket4
Thread-2 卖票:ticket3
Thread-1 卖票:ticket1
Thread-0 卖票:ticket2
结果说明:
(01) 和上面“MyThread继承于Thread”不同;这里的MyThread1实现了Thread接口。
(02) 主线程main创建并启动3个子线程,而且这3个子线程都是基于“mt这个Runnable对象”而创建的。运行结果是这3个子线程一共卖出了10张票。这说明它们是共享了MyThread接口的。
三、Thread和Runnable的异同点
Thread 和 Runnable 的相同点:都是“多线程的实现方式”。
Thread 和 Runnable 的不同点:
Thread 是类,而Runnable是接口;Thread本身是实现了Runnable接口的类。我们知道“一个类只能有一个父类,但是却能实现多个接口”,因此Runnable具有更好的扩展性。
此外,Runnable还可以用于“资源的共享”。即,多个线程都是基于某一个Runnable对象建立的,它们会共享Runnable对象上的资源。
通常,建议通过“Runnable”实现多线程!
二、实现Callable接口,重写call方法(有返回值)
自定义类实现Callable接口时,必须指定泛型,该泛型即返回值的类型
每次创建一个新的线程,都要创建一个新的Callable接口的实现类、
如何启动线程?
(1)创建一个Callable接口的实现类的对象
(2)创建一个FutureTask对象,传入Callable类型的参数public FutureTask(Callable<V> callable){……}
(3)调用Thread类重载的参数为Runnable的构造器创建Thread对象将FutureTask作为参数传递public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V>
如何获取返回值?
调用FutureTask类的get()方法:
public class MyThread {
public static void main(String ards[]) throws InterruptedException, ExecutionException{
for(int i=0;i<10;i++){
Callable<Integer> implCallable = new ImplCallable();
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(implCallable);
new Thread(futureTask).start();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----"+futureTask.get());
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}
class ImplCallable implements Callable<Integer>{
@Override
public Integer call() throws Exception {
int result = 0;
for(int i=0;i<10;i++){
result += i;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
return result;
}
}
4、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的线程
ExecutorService、Callable、Future三个接口实际上都是属于Executor框架。返回结果的线程是在JDK1.5中引入的新特征,有了这种特征就不需要再为了得到返回值而大费周折了。而且自己实现了也可能漏洞百出。
可返回值的任务必须实现Callable接口。类似的,无返回值的任务必须实现Runnable接口。
执行Callable任务后,可以获取一个Future的对象,在该对象上调用get就可以获取到Callable任务返回的Object了。
注意:get方法是阻塞的,即:线程无返回结果,get方法会一直等待。
再结合线程池接口ExecutorService就可以实现传说中有返回结果的多线程了。
下面提供了一个完整的有返回结果的多线程测试例子。代码如下:
import java.util.concurrent.*;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
/**
* 有返回值的线程
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public class Test {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException,
InterruptedException {
System.out.println("----程序开始运行----");
Date date1 = new Date();
int taskSize = 5;
// 创建一个线程池
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);
// 创建多个有返回值的任务
List<Future> list = new ArrayList<Future>();
for (int i = 0; i < taskSize; i++) {
Callable c = new MyCallable(i + " ");
// 执行任务并获取Future对象
Future f = pool.submit(c);
// System.out.println(">>>" + f.get().toString());
list.add(f);
}
// 关闭线程池
pool.shutdown();
// 获取所有并发任务的运行结果
for (Future f : list) {
// 从Future对象上获取任务的返回值,并输出到控制台
System.out.println(">>>" + f.get().toString());
}
Date date2 = new Date();
System.out.println("----程序结束运行----,程序运行时间【"
+ (date2.getTime() - date1.getTime()) + "毫秒】");
}
}
class MyCallable implements Callable<Object> {
private String taskNum;
MyCallable(String taskNum) {
this.taskNum = taskNum;
}
public Object call() throws Exception {
System.out.println(">>>" + taskNum + "任务启动");
Date dateTmp1 = new Date();
Thread.sleep(1000);
Date dateTmp2 = new Date();
long time = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime();
System.out.println(">>>" + taskNum + "任务终止");
return taskNum + "任务返回运行结果,当前任务时间【" + time + "毫秒】";
}
}
代码说明:
上述代码中Executors类,提供了一系列工厂方法用于创建线程池,返回的线程池都实现了ExecutorService接口。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
创建固定数目线程的线程池。
public static ExecutorService newCachedThreadPool()
创建一个可缓存的线程池,调用execute 将重用以前构造的线程(如果线程可用)。如果现有线程没有可用的,则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
创建一个单线程化的Executor。
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池,多数情况下可用来替代Timer类。
ExecutoreService提供了submit()方法,传递一个Callable,或Runnable,返回Future。如果Executor后台线程池还没有完成Callable的计算,这调用返回Future对象的get()方法,会阻塞直到计算完成。