【Java多线程系列】实现与应用(1)创建线程的几种方式

本篇属于【Java多线程系列】文章第二章【多线程编程的实现与应用】的第一小节内容,我们会来学习创建线程的几种方式,并对这几种方式进行比较。

继承Thread类

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

实现Runnable接口

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)第三部依然是通过调用线程对象的start()方法来启动线程

实现Callable接口

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:

(1)call方法可以有返回值

(2)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。

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

使用线程池框架

1.5后引入的Executor框架的最大优点是把任务的提交和执行解耦。要执行任务的人只需把Task描述清楚,然后提交即可。这个Task是怎么被执行的,被谁执行的,什么时候执行的,提交的人就不用关心了。

具体点讲,提交一个Callable对象给ExecutorService(如最常用的线程池ThreadPoolExecutor),将得到一个Future对象,调用Future对象的get方法等待执行结果就好了。

Executor框架的内部使用了线程池机制,它在java.util.cocurrent 包下,通过该框架来控制线程的启动、执行和关闭,可以简化并发编程的操作。因此,在Java 5之后,通过Executor来启动线程比使用Thread的start方法更好。

除了更易管理,效率更好(用线程池实现,节约开销)外,还有关键的一点:有助于避免this逃逸问题——如果我们在构造器中启动一个线程,因为另一个任务可能会在构造器结束之前开始执行,此时可能会访问到初始化了一半的对象用Executor在构造器中。

具体的相关内容我们将在线程池章节中进行详细讲解。

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