Java中创建线程的三种方法以及区别

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作者：Bruce-Lee

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。

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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。

代码实现：

public class MyThread extends Thread{//继承Thread类

　　public void run(){

　　//重写run方法

　　}
}

public class Main {

　　public static void main(String[] args){
        //创建并启动线程
　　　　new MyThread().start();

　　}
}

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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。

代码实现：

public class MyThread2 implements Runnable {//实现Runnable接口

　　public void run(){

　　//重写run方法

　　}
}

public class Main {

　　public static void main(String[] args){
　　　　//创建并启动线程
　　　　MyThread2 myThread = new MyThread2();

　　　　Thread thread = new Thread(myThread);

　　　　thread().start();

　　　　//或者 new Thread(new MyThread2()).start();

　　}
}

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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。

call()方法可以有返回值。
call()方法可以声明抛出异常。

Java5提供了Future接口来代表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。

boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning)：视图取消该Future里面关联的Callable任务。
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。
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。
boolean isDone()：若Callable任务完成，返回True。
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。
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。

代码实现：

public class CallableThreadTest implements Callable<Integer> {

    public static void main(String[] args) {
        CallableThreadTest ctt = new CallableThreadTest();
        FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(ctt);
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 的循环变量i的值" + i);
            if (i == 20) {
                new Thread(ft, "有返回值的线程").start();
            }
        }
        try {
            System.out.println("子线程的返回值：" + ft.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        int i = 0;
        for (; i < 100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
        }
        return i;
    }
}

创建线程的三种方式的对比

1、采用实现Runnable、Callable接口的方式创建多线程时:
优势是：

线程类只是实现了Runnable接口或Callable接口，还可以继承其他类。

在这种方式下，多个线程可以共享同一个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。

劣势是：

编程稍微复杂，如果要访问当前线程，则必须使用Thread.currentThread()方法。

2、使用继承Thread类的方式创建多线程时:
优势是：

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。

劣势是：

线程类已经继承了Thread类，所以不能再继承其他父类。

3、Runnable和Callable的区别:
(1)、Callable规定(重写)的方法是call()，Runnable规定(重写)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。

注：一般推荐采用实现接口的方式来创建多线程。