一、线程的实现
Java多线程实现方式主要有三种:继承Thread类、实现Runnable接口、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程。其中前两种方式线程执行完后都没有返回值,只有最后一种是带返回值的。
1、继承Thread类实现多线程
继承Thread类的方法尽管被我列为一种多线程实现方式,但Thread本质上也是实现了Runnable接口的一个实例,它代表一个线程的实例,并且,启动线程的唯一方法就是通过Thread类的start()实例方法。start()方法是一个native方法,它将启动一个新线程,并执行run()方法。这种方式实现多线程很简单,通过自己的类直接extend Thread,并复写run()方法,就可以启动新线程并执行自己定义的run()方法。
class Mythread2 extends Thread{
@Override
public void run(){
for(int i=0;i<10;i++){
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args){
Thread s = new Thread(new Mythread2(),"Thread2");
s.start();
System.out.println("end...");
}
}
2、实现Runnable接口方式实现多线程
个人认为实现Runnable接口的方式优于继承Thread类,因为在Java中没有多继承机制,因此如果一个类已经继承了一个类,就无法再继承Thread类,此时,必须实现一个Runnable接口:
class Mythread implements Runnable{
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
for(int i=0;i<10;i++){
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args){
Thread t = new Thread(new Mythread(),"Thread1");
t.start();
}
}
3、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程
ExecutorService、Callable、Future这个对象实际上都是属于Executor框架中的功能类。想要详细了解Executor框架的可以访问http://www.javaeye.com/topic/366591 ,这里面对该框架做了很详细的解释。返回结果的线程是在JDK1.5中引入的新特征,确实很实用,有了这种特征我就不需要再为了得到返回值而大费周折了,而且即便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,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,在JDK1.5下验证过没问题可以直接使用。代码如下(参考):
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先线程池,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。
二、线程的控制
(1)线程的休眠
调用sleep()方法,该方法需要一个参数用于指定该线程休眠的时间,单位是毫秒,通常用于run()方法的内循环中。sleep()方法在一段时间内线程会醒来,但是不能保证醒来进入运行状态,只能保证入就绪状态。
(2)线程的加入
如果当前某程序为多线程程序,加入存在一个线程A,需要插入线程B,并要求线程B先执行完毕再执行线程A,可以使用Thread类中的join()方法来完成。当某个线程通过join()方法加入到另一个线程时,另一个线程会等待该线程执行完毕后继续执行。
(3)线程的中断
当前版本的JDK早已经废除了stop()方法,不建议使用stop()方法来中断一个线程。现在提倡在run()方法中使用无限循环的形式,然后使用一个布尔型标记控制循环的停止。run()方法返回后线程终止,线程一旦终止不能再次启动。
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args){
Thread t = new Thread(new Mythread(),"Thread1");
t.start();
//join,合并线程,等待线程t结束再执行后面的
try {
t.join();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
Thread s = new Thread(new Mythread2(),"Thread2");
s.start();
System.out.println("end...");
}
}
class Mythread implements Runnable{
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
boolean flag = true;
int i = 1;
while(flag){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"i="+i);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
i++;
if(i==5){
break;
}
}
}
}
class Mythread2 extends Thread{
@Override
public void run(){
for(int i=0;i<10;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"i="+i);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
(4)线程的礼让
Thread类中的yield()方法提供线程的礼让,它只是给当前线程一个提醒,告知它可以将资源礼让给其他线程,但仅仅是一种暗示,没有任何一种机制能保证当前线程会将资源礼让。对于支持多任务的操作系统来说,不需要调用yield()方法,因为操作系统会为线程自动分配CPU时间片来执行。
(5)线程的优先级
如果有很多线程处于就绪状态,系统就会根据优先级来决定首先使用哪个线程进入运行状态。但是并不意味着低优先级的线程得不到运行,而只是它运行的几率比较小,如垃圾回收线程的优先级就低。每个新产生的线程都继承了父线程的优先级。每个线程的优先级都在Thread.MIN_PRIORITY与Thread.MAX_PRIORITY之间。线程的优先级可以使用setPriority()方法进行调整。