一、继承Thread类

通过继承Thread类来实现多线程编程很容易。下面代码中MyThread类继承了Thread类,并重写了run方法。
但是这种方式不是很建议使用,其中最主要的一个原因就是Java是单继承模式,MyThread类继承了Thread类之后就不能再继承其他类了。另外任务与代码没有分离,当多个线程执行一样的任务时需要多份任务代码。所以使用implement的形式比继承的方式更好。后面会讲到使用Runnable接口实现多线程。

  1. public class MyThread extends Thread {
  2. public static final int THREAD_COUNT = 5;
  3. public static void main(String[] args) {
  4. List<Thread> threadList = new ArrayList<>();
  5. for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++) {
  6. Thread thread = new MyThread();
  7. thread.setName("myThread--"+i);
  8. threadList.add(thread);
  9. }
  10. threadList.forEach(var->{var.start();});
  11. }
  12. @Override
  13. public void run() {
  14. super.run();
  15. System.out.println("my thread name is:"+Thread.currentThread().getName());
  16. Random random = new Random();
  17. int sleepTime = random.nextInt(5);
  18. try {
  19. TimeUnit.SECONDS.sleep(sleepTime);
  20. } catch (InterruptedException e) {
  21. e.printStackTrace();
  22. }finally {
  23. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" end after "+sleepTime+" seconds");
  24. }
  25. }
  26. }

二、实现Runnable接口

下面我们就通过实现Runnable接口的形式来改造下上面的代码。
可以发现,通过实现Runnable接口实现多线程编程也非常方便。但是不需要再继承Thread类,减少了耦合。同时new了一个Runner对象后,这个对象可以比较方便地在各个线程之间共享。因此相对于继承Thread的方式,更加推荐使用Runnable接口的方式实现多线程编程

  1. public class MyThread {
  2. public static final int THREAD_COUNT = 5;
  3. public static void main(String[] args) {
  4. List<Thread> threadList = new ArrayList<>();
  5. Runner runner = new Runner();
  6. for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++) {
  7. Thread thread = new Thread(runner);
  8. thread.setName("myThread--"+i);
  9. threadList.add(thread);
  10. }
  11. threadList.forEach(var->{var.start();});
  12. }
  13. public static class Runner implements Runnable{
  14. @Override
  15. public void run() {
  16. System.out.println("my thread name is:"+Thread.currentThread().getName());
  17. Random random = new Random();
  18. int sleepTime = random.nextInt(5);
  19. try {
  20. TimeUnit.SECONDS.sleep(sleepTime);
  21. } catch (InterruptedException e) {
  22. e.printStackTrace();
  23. }finally {
  24. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" end after "+sleepTime+" seconds");
  25. }
  26. }
  27. }
  28. }

三、实现Callable接口

上面介绍了两种方式都可以很方便地实现多线程编程。但是这两种方式也有几个很明显的缺陷:

  • 没有返回值:如果想要获取某个执行结果,需要通过共享变量等方式,需要做更多的处理。
  • 无法抛出异常:不能声明式的抛出异常,增加了某些情况下的程序开发复杂度。
  • 无法手动取消线程:只能等待线程执行完毕或达到某种结束条件,无法直接取消线程任务。

为了解决以上的问题,在JDK5版本的java.util.concurretn包中,引入了新的线程实现机制:Callable接口。

@FunctionalInterface
public interface Callable<V> {
    /**
     * Computes a result, or throws an exception if unable to do so.
     *
     * @return computed result
     * @throws Exception if unable to compute a result
     */
    V call() throws Exception;
}

看了Callable接口的介绍,其实这个接口的功能是和Runnable一样的,和Runnable接口最主要区别就是:

  • Callable接口可以有返回值;
  • Callable接口可以抛出异常;

下面通过使用Callable接口的方式来改造下上面的代码:

public class MyThread {

    public static final int THREAD_COUNT = 5;

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(THREAD_COUNT);
        Runner runner = new Runner();

        for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++) {
            Future<Integer> submit = executorService.submit(runner);
            //get方法会一直阻塞等到线程执行结束
            System.out.println(submit.get());
        }
        executorService.shutdown();

    }


    public static class Runner implements Callable<Integer> {

        @Override
        public Integer call() throws Exception {
            System.out.println("my thread name is:"+Thread.currentThread().getName());
            Random random = new Random();
            int sleepTime = random.nextInt(500);
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(sleepTime);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" end after "+sleepTime+" seconds");
            }
            return sleepTime;
        }
    }

}

上面代码中,我们使用Future类来获取返回结果。Future接口的主要方法如下:

  • isDone():判断任务是否完成。
  • isCancelled():判断任务是否取消。
  • get():获取计算结果(一致等待,直至得到结果)。
  • cancel(true):取消任务。
  • get(long,TimeUnit):规定时间内获取计算结果(在long时间内等待结果,如果得到则返回;如果未得到,则结束,并抛出TimeoutException异常)。