Java中实现多线程的几种方法
Thread对象就是一个线程
创建线程的常用三种方式
- 继承Thread类
- 实现Runnable接口
- 实现Callable接口（JDK1.5>=）
- 线程池方式创建
通过继承Thread类或者实现Runnable接口、Callable接口都可以实现多线程，不过实现Runnable 接口与实现Callable接口的方式基本相同，只是Callable接口里定义的方法返回值，可以声明抛出异常而已。因此将实现Runnable接口和实现Callable接口归为一种方式。这种方式与继承Thread方式之间的主要差别如下。
1.继承Thread类
实现的步骤
- 创建Thread类的子类
- 重写run方法
- 创建线程对象
- 启动线程
案例代码
package com.bobo.thread;
public class ThreadDemo02 {
/**
* 线程的第一种实现方式
* 通过创建Thread类的子类来实现
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
System.out.println("main方法执行了1...");
// Java中的线程 本质上就是一个Thread对象
Thread t1 = new ThreadTest01();
// 启动一个新的线程
t1.start();
for(int i = 0 ; i< 100 ; i++){
System.out.println("main方法的循环..."+i);
}
System.out.println("main方法执行结束了3...");
}
}
/**
* 第一个自定义的线程类
* 继承Thread父类
* 重写run方法
*/
class ThreadTest01 extends Thread{
@Override
public void run() {
System.out.println("我们的第一个线程执行了2....");
for(int i = 0 ; i < 10 ; i ++){
System.out.println("子线程："+i);
}
}
}
注意点：
- 启动线程是使用start方法而不是run方法
- 线程不能启动多次，如果要创建多个线程，那么就需要创建多个Thread对象
2.实现Runnable接口
在第一种实现方式中，我们是将线程的创建和线程执行的业务都封装在了Thread对象中，我们可以通过Runable接口来实现线程程序代码和数据有效的分离。
Thread(Runnable target)
// 分配一个新的 Thread对象。
实现的步骤：
- 创建Runable的实现类
- 重写run方法
- 创建Runable实例对象(通过实现类来实现)
- 创建Thread对象，并把第三部的Runable实现作为Thread构造方法的参数
- 启动线程
package com.bobo.runable;
public class RunableDemo01 {
/**
* 线程的第二种方式
* 本质是创建Thread对象的时候传递了一个Runable接口实现
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
System.out.println("main执行了...");
// 创建一个新的线程 Thread对象
Runnable r1 = new RunableTest();
Thread t1 = new Thread(r1);
// 启动线程
t1.start();
System.out.println("main结束了...");
}
}
/**
* 线程的第二种创建方式
* 创建一个Runable接口的实现类
*/
class RunableTest implements Runnable{
@Override
public void run() {
System.out.println("子线程执行了...");
}
}
实现Runable接口的好处：
- 可以避免Java单继承带来的局限性
- 适合多个相同的程序代码处理同一个资源的情况，把线程同程序的代码和数据有效的分离，较好的体现了面向对象的设计思想
3.Callable的方式
前面我们介绍的两种创建线程的方式都是重写run方法，而且run方法是没有返回结果的，也就是main方法是不知道开启的线程什么时候开始执行，什么时候结束执行，也获取不到对应的返回结果。而且run方法也不能把可能产生的异常抛出。在JDK1.5之后推出了通过实现Callable接口的方式来创建新的线程，这种方式可以获取对应的返回结果
package com.bobo.callable;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class CallableDemo01 {
/**
* 创建线程的第三种实现方式：
* Callable方式
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建一个Callable实例
Callable<Integer> callable = new MyCallable();
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(callable);
// 获取一个线程 肯定是要先创建一个Thread对象 futureTask本质上是Runable接口的实现
Thread t1 = new Thread(futureTask);
System.out.println("main方法start....");
t1.start(); // 本质还是执行的 Runable中的run方法，只是 run方法调用了call方法罢了
// 获取返回的结果
System.out.println(futureTask.get()); // 获取开启的线程执行完成后返回的结果
System.out.println("main方法end ....");
}
}
/**
* 创建Callable的实现类
* 我们需要指定Callable的泛型，这个泛型是返回结果的类型
*/
class MyCallable implements Callable<Integer>{
/**
* 线程自动后会执行的方法
* @return
* @throws Exception
*/
@Override
public Integer call() throws Exception {
int sum = 0;
for(int i = 1 ; i <= 100 ; i ++){
sum += i;
}
return sum;
}
}
实现Runnable接口和实现Callable接口的区别:
- Runnable是自从java1.1就有了，而Callable是1.5之后才加上去的
- Callable规定的方法是call(),Runnable规定的方法是run()
- Callable的任务执行后可返回值，而Runnable的任务是不能返回值(是void)
- call方法可以抛出异常，run方法不可以
- 运行Callable任务可以拿到一个Future对象，表示异步计算的结果。它提供了检查计算是否完成的方法，以等待计算的完成，并检索计算的结果。通过Future对象可以了解任务执行情况，可取消任务的执行，还可获取执行结果。
- 加入线程池运行，Runnable使用ExecutorService的execute方法，Callable使用submit方法。
其实Callable接口底层的实现就是对Runable接口实现的封装，线程启动执行的也是Runable接口实现中的run方法，只是在run方法中有调用call方法罢了
线程池创建
1.ThreadPoolExecutor
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler);
参数解释：
corePoolSize ： 线程池核心池的大小。
maximumPoolSize ： 线程池的最大线程数。
keepAliveTime ： 当线程数大于核心时，此为终止前多余的空闲线程等待新任务的最长时间。
unit ： keepAliveTime 的时间单位。
workQueue ： 用来储存等待执行任务的队列。
threadFactory ： 线程工厂。
handler 拒绝策略。
阻塞队列：
原理：
有请求时，创建线程执行任务，当线程数量等于corePoolSize时，请求加入阻塞队列里，当队列满了时，接着创建线程，线程数等于maximumPoolSize。 当任务处理不过来的时候，线程池开始执行拒绝策略。
ArrayBlockingQueue ：一个由数组结构组成的有界阻塞队列。
LinkedBlockingQueue ：一个由链表结构组成的有界阻塞队列。
PriorityBlockingQueue ：一个支持优先级排序的无界阻塞队列。
DelayQueue： 一个使用优先级队列实现的无界阻塞队列。
SynchronousQueue： 一个不存储元素的阻塞队列。
LinkedTransferQueue： 一个由链表结构组成的无界阻塞队列。
LinkedBlockingDeque： 一个由链表结构组成的双向阻塞队列。
拒绝策略：
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy: 丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。 (默认)
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丢弃任务，但是不抛出异常。
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务。（重复此过程）
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程处理该任务。
示例：
package com.xxx;
import com.google.common.util.concurrent.ThreadFactoryBuilder;
import java.util.concurrent.*;
/**
* 线程池
* @author xhq
*/
public class ThreadPoolService {
/**
* 自定义线程名称,方便的出错的时候溯源
*/
private static ThreadFactory namedThreadFactory = new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("test-pool-%d").build();
/**
* corePoolSize 线程池核心池的大小
* maximumPoolSize 线程池中允许的最大线程数量
* keepAliveTime 当线程数大于核心时，此为终止前多余的空闲线程等待新任务的最长时间
* unit keepAliveTime 的时间单位
* workQueue 用来储存等待执行任务的队列
* threadFactory 创建线程的工厂类
* handler 拒绝策略类,当线程池数量达到上线并且workQueue队列长度达到上限时就需要对到来的任务做拒绝处理
*/
private static ExecutorService service = new ThreadPoolExecutor(
4,
40,
0L,
TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<>(1024),
namedThreadFactory,
new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
);
/**
* 获取线程池
* @return 线程池
*/
public static ExecutorService getEs() {
return service;
}
/**
* 使用线程池创建线程并异步执行任务
* @param r 任务
*/
public static void newTask(Runnable r) {
service.execute(r);
}
}