Java中创建线程的三种方式以及区别

摘要:编写多线程程序是为了实现多任务的并发执行,从而能够更好地与用户交互。


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。Java可以用三种方式来创建线程,如下所示:

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

下面让我们分别来看看这三种创建线程的方法。


继承Thread类创建线程

 通过继承Thread类来创建并启动多线程的一般步骤如下:

  1. 定义Thread类的子类,并重写该类的run()方法,该方法的方法体就是线程需要完成的任务,run()方法也称为线程执行体。
  2. 创建Thread子类的实例,也就是创建了线程对象
  3. 启动线程,即调用线程的start()方法。
public class MyThread extends Thread {
	
	@Override
	public void run() {
            //线程的执行体
	}	
}
public class Test {

	public static void main(String[] args) {
		new MyThread().start();
	}
}

 实现Runnable接口创建线程

通过实现Runnable接口创建并启动线程一般步骤如下:

  1. 定义Runnable接口的实现类,一样要重写run()方法,这个run()方法和Thread中的run()方法一样是线程的执行体。
  2. 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. 第三步依然是通过调用线程对象的start()方法来启动线程。
public class MyThread2 implements Runnable {

	@Override
	public void run() {
	    //线程的执行体
	}
}
public class Test {

	public static void main(String[] args) {
		new Thread(new MyThread2()).start();
	}
}

使用Callable和Future创建线程

和Runnable接口不一样,Callable接口提供了一个call()方法作为线程执行体call()方法比run()方法功能要强大


核心:

Java5提供了Future接口代表Callable接口里call()方法的返回值,并且为Future接口提供了一个实现类FutureTask,这个实现类既实现了Future接口,还实现了Runnable接口,因此可以作为Thread类的target。在Future接口里定义了几个公共方法来控制它关联的Callable任务。 

  • call()方法可以有返回值
  • call()方法可以声明抛出异常
  1. boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning):视图取消该Future里面关联的Callable任务。
  2. 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
  3. 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。
  4. boolean isDone():若Callable任务完成,返回True。
  5. boolean isCancelled():如果在Callable任务正常完成前被取消,返回True。


介绍了相关的概念之后,创建并启动有返回值的线程的步骤如下:

1】创建Callable接口的实现类,并实现call()方法,然后创建该实现类的实例(从java8开始可以直接使用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()方法的返回值。(FutureTask是一个包装器,它通过接受Callable对象来创建,它同时实现了Future和Runnable接口。)

3】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】调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值

public class MyThread3 implements Callable<Integer> {

	@Override
	public Integer call() throws Exception {
		// TODO Auto-generated method stub
		//return null; //Lambda表达式传入形式
		return 5;
	}
}
public class Test {

	public static void main(String[] args){
		
		MyThread3 thread3 = new MyThread3();	
		
		//使用FutureTask类来包装Callable对象
		//方式一:参数为Callable对象,使用Lambda表达式创建Callable对象(从java8开始可以直接使用Lambda表达式创建Callable对象)
//		FutureTask<Integer> future=new FutureTask<Integer>(
//				(Callable<Integer>)()->{
//					return 5; //
//				}
//		);
		
		//方式二:使用FutureTask类来包装Callable对象
		FutureTask<Integer> future=new FutureTask<Integer>(thread3);
		
		new Thread(future,"有返回值的线程").start();//实质上还是以Callable对象来创建并启动线程
		
		try{
			System.out.println("子线程的返回值:"+future.get());//get()方法会阻塞,直到子线程执行结束才返回
		}catch(Exception e){
			e.printStackTrace();
		}
	} 
}

三种创建线程方法对比

Runnable和Callable的区别是:

(1)Callable规定的方法是call(),Runnable规定的方法是run()。

(2)Callable的任务执行后可返回值,而Runnable的任务是不能返回值的。

(3)call方法可以抛出异常,run方法不可以。

(4)运行Callable任务可以拿到一个Future对象,表示异步计算(异步执行程序)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。 


因此可以把这两种方式(Runnable和Callable)归为一种这种方式继承Thread类的方法之间的差别如下:

  1. 优势:线程只是实现Runnable或实现Callable接口,还可以继承其他类;而继承Thread类的线程类不能再继承其他父类(Java单继承决定)。
  2. 优势:这种方式下,多个线程可以共享一个target对象,所以非常适合多个相同线程来处理同一份资源的情况,从而可以将CPU、代码和数据分开,形成清晰的模型,较好地体现了面向对象的思想。
  3. 劣势:但是编程稍微复杂,如果需要访问当前线程,必须调用Thread.currentThread()方法。而继承Thread类的线程类编写简单,如果需要访问当前线程,则无需使用Thread.currentThread()方法,直接使用this即可获得当前线程。

注:

一般推荐采用实现接口的方式来创建多线程


参考来源:

https://www.aliyun.com/jiaocheng/531857.html

https://www.cnblogs.com/3s540/p/7172146.html

https://www.jianshu.com/p/29db8f7422cd


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