JAVA多线程实现的四种方式-java有返回值的多线程并发

JAVA多线程实现的四种方式
Java多线程实现方式主要有四种:继承Thread类、实现Runnable接口、
实现Callable接口通过FutureTask包装器来创建Thread线程、
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,后两种是带返回值的。

一、继承Thread类创建线程

Thread类本质上是实现了Runnable接口的一个实例,代表一个线程的实例。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。例如:

publicclass MyThread extends Thread {  
  publicvoid run() {  
   System.out.println("MyThread.run()");  
  }  
}  

MyThread myThread1 = new MyThread();  
MyThread myThread2 = new MyThread();  
myThread1.start();  
myThread2.start();  

二、实现Runnable接口创建线程

如果自己的类已经extends另一个类,就无法直接extends Thread,此时,可以实现一个Runnable接口,如下:

为了启动MyThread,需要首先实例化一个Thread,并传入自己的MyThread实例:

事实上,当传入一个Runnable target参数给Thread后,Thread的run()方法就会调用target.run()

三、实现Callable接口通过FutureTask包装器来创建Thread线程

Callable接口(也只有一个方法)定义如下:

publicinterface Callable   { 
  V call() throws Exception;   } 

publicclass SomeCallable extends OtherClass implements Callable {

    @Override
    public V call() throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stubreturnnull;
    }

}

Callable oneCallable = new SomeCallable();   
//由Callable创建一个FutureTask对象:   
FutureTask oneTask = new FutureTask(oneCallable);   
//注释:FutureTask是一个包装器,它通过接受Callable来创建,它同时实现了Future和Runnable接口。 
  //由FutureTask创建一个Thread对象:   
Thread oneThread = new Thread(oneTask);   oneThread.start();   
//至此,一个线程就创建完成了。

四、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。

五、提供自己运行的一个并发有返回的例子

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:

package com.thread.future;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

/**
 * 
 * ClassName: TestThread <br/>
 * Function: 测试并发的有返回值的例子. <br/>
 * Reason: TODO ADD REASON(可选). <br/>
 * date: 2017年5月27日 上午11:10:43 <br/>
 *
 * @author lichch
 * @version
 * @since JDK 1.7
 */
@SuppressWarnings("unchecked")
public class TestThread {
    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();

        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);

            // 单个查询返回的Future
            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 {
    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】";
    }
}

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。

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