Java并发学习之四种线程创建方式的实现与对比

线程创建的几种方式

在并发编程中，最基本的就是创建线程了，那么一般的创建姿势是怎样的，又都有些什么区别

一般来讲线程创建有四种方式:

1. 继承Thread

2. 实现Runnable接口

3. 实现Callable接口，结合 FutureTask使用

4. 利用该线程池ExecutorService、Callable、Future来实现

所以本篇博文从布局来讲，分为两部分

1. 实例演示四种使用方式

2. 对比分析四种使用方式的异同，以及适合的应用场景

I. 实例演示

目标: 创建两个线程并发实现从1-1000的累加

1. 继承Thread实现线程创建

实现逻辑如下

输出结果

一般实现步骤:

• 继承Thread类

• 覆盖run()方法

• 直接调用Thread#start()执行

逻辑比较清晰，只需要注意覆盖的是run方法，而不是start方法

2. 实现Runnable接口方式创建线程

输出结果

一般实现步骤:

• 实现Runnable接口

• 获取实现Runnable接口的实例，作为参数，创建Thread实例

• 执行Thread#start()启动线程

说明

相比于继承Thread，这里是实现一个接口，最终依然是借助Thread#start()来启动线程

然后就有个疑问：

两者是否有本质上的区别，在实际项目中如何抉择？

3. 实现Callable接口，结合FutureTask创建线程

Callable接口相比于Runnable接口而言，会有个返回值，那么如何利用这个返回值呢?

demo如下

输出结果

一般实现步骤：

• 实现Callable接口

• 以Callable的实现类为参数，创建FutureTask实例

• 将FutureTask作为Thread的参数，创建Thread实例

• 通过Thread#start启动线程

• 通过FutreTask#get()阻塞获取线程的返回值

说明

Callable接口相比Runnable而言，会有结果返回，因此会由FutrueTask进行封装，以期待获取线程执行后的结果；

最终线程的启动都是依赖Thread#start

4. 线程池方式创建

demo如下，创建固定大小的线程池，提交Callable任务，利用Future获取返回的值

输出

一般实现逻辑：

• 创建线程池（可以利用JDK的Executors，也可自己实现）

• 创建Callable 或 Runnable任务，提交到线程池

• 通过返回的Future#get获取返回的结果

II. 对比分析

1. 分类

上面虽然说是有四种方式，但实际而言，主要划分为两类

• 继承Thread类，覆盖run方法填写业务逻辑

• 实现Callable或Runnable接口，然后通过Thread或线程池来启动线程

此外，还有一种利用Fork/Join框架来实现并发的方式，后续专门说明，此处先略过

2. 区分说明

继承和实现接口的区别

先把线程池的方式拎出来单独说，这里主要对比Thread, Callable, Runnable三中方式的区别

个人理解，线程的这两种方式的区别也就只有继承和实现接口的本质区别：

一个是继承Thread类，可以直接调用实例的start()方法来启动线程；另一个是实现接口，需要借助Thread#start()来启动线程

继承因为java语言的限制，当你的任务需要继承一个自定义的类时，会有缺陷；而实现接口却没有这个限制

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至于网上很多地方说的实现Runnable接口更利于资源共享什么的，比如下面这种作为对比的

输出：

MyRun实现Runnable接口，然后创建一个实例，将这个实例作为多个Thread的参数构造Thread类，然后启动线程，发现这几个线程共享了MyRun#ato变量

然而上面这个实现接口改成继承Thread，其他都不变，也没啥两样

输出如下

上面除了说明使用Runnable更利于资源共享神马的，其实并没有之外，还有一个比较有意思的，为什么会输出-1？

如果我这个任务是售票的话，妥妥的就超卖了，这个问题留待后续详解

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Runnable, Callable两种区别

这两个就比较明显了，最根本的就是

• Runnable 无返回结果

• Callable 有返回结果

从根源出发，就直接导致使用姿势上的区别

举个形象的例子说明两种方式的区别：

小明家今儿没米了，小明要吃饭怎么办？

小明他妈对小明说，去你大爷家吃饭吧，至于小明到底吃没吃着，小妈他妈就不管了，这就是Runnable方式；

小明他妈一想，这一家子都要吃饭，我先炒个菜，让小明去大爷家借点米来，所以就等着小明拿米回来开锅，这就是Callable方式

1.Runnable

Runnable不关心返回，所以任务自己默默的执行就可以了，也不用告诉我完成没有，我不care，您自己随便玩，所以一般使用就是

换成JDK8的 lambda表达式就更简单了

2.Callable

相比而言，callbale就悲催一点，没法这么随意了，因为要等待返回的结果，但是这个线程的状态我又控制不了，怎么办？借助FutrueTask来玩，所以一般可以看到使用方式如下:

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Thread启动和线程池启动方式

这个就高端了，线程池一听就感觉厉害了，前面的四中方式有三种都是Thread#start()来启动线程，这也是我们最常用的方式，这里单独说一下线程池的使用姿势

• 首先是创建一个线程池

• 利用ExecutorService#submit()提交线程

• Future<Object>接收返回

说明，这里提交线程之后，并不表示线程立马就要执行，也不表示一定可以执行（这个留待后续线程池的学习中探讨）

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III. 小结

四种创建方式

1. 继承Thread类，覆盖run方法，调用Thread#start启动

2. 实现Runnable接口，创建实例，作为Thread构造参数传入，调用Thread#start启动

3. 实现Callable接口，创建实例，作为FutureTask<>构造参数创建FutureTask对象，将FutureTask对象作为Thread构造参数传入，调用Thread#start启动

4. 创建一个线程池,利用ExecutorService#submit()提交线程,Future<Object>接收返回

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区别与应用场景

• 继承和实现接口的方式唯一区别就是继承和实现的区别，不存在共享变量的问题

• 需要获取返回结果时，结合 FutureTask和Callable来实现

• Thread和Runnable的两种方式，原则上想怎么用都可以，个人也没啥好推荐的，随意使用

• 线程池需要注意线程复用时，对ThreadLocal中变量的串用问题（本篇没有涉及，等待后续补上）