Java中实现多线程的3种方法介绍和比较

一、什么是多线程?

引用网上别人的一段话:

  1. 单进程单线程:一个人在一个桌子上吃菜。

  2. 单进程多线程:多个人在同一个桌子上一起吃菜。

  3. 多进程单线程:多个人每个人在自己的桌子上吃菜。

多线程的问题是多个人同时吃一道菜的时候容易发生争抢,例如两个人同时夹一个菜,一个人刚伸出筷子,结果伸到的时候已经被夹走菜了。资源共享就会发生冲突争抢。

使用多线程的优点(相对使用多进程来说):

  1. 进程之间不能共享内存,但线程之间共享内存非常容易。

  2. 系统创建线程所分配的资源相对创建进程而言,代价非常小。

二、Java中实现多线程的3种方法介绍和比较

  1. 继承Thread类

  2. 实现Runnable接口

  3. 实现Callable接口

这三种方法的介绍和比较

1、实现Runnable接口相比继承Thread类有如下优势

1)可以避免由于Java的单继承特性而带来的局限

2)增强程序的健壮性,代码能够被多个线程共享,代码与数据是独立的

3)适合多个相同程序代码的线程去处理同一资源的情况

4)线程池只能放入实现Runable或Callable类线程,不能直接放入继承Thread的类

2、实现Runnable接口和实现Callable接口的区别

1)Runnable是自从java1.1就有了,而Callable是1.5之后才加上去的

2)实现Callable接口的任务线程能返回执行结果,而实现Runnable接口的任务线程不能返回结果

3)Callable接口的call()方法允许抛出异常,而Runnable接口的run()方法的异常只能在内部消化,不能继续上抛

4)加入线程池运行,Runnable使用ExecutorService的execute方法,Callable使用submit方法

注:Callable接口支持返回执行结果,此时需要调用FutureTask.get()方法实现,此方法会阻塞主线程直到获取返回结果,当不调用此方法时,主线程不会阻塞

三、Runnable、Thread、Callable案例

3.1、第一种实现方法—继承Thread类

继承Thread类,需要覆盖方法 run()方法,在创建Thread类的子类时需要重写 run(),加入线程所要执行的代即可。

package cn.huangt.java_learn_notes.multithread;/*** 继承Thread实现多线程* @author huangtao*/public class ThreadExtends { public static void main(String[] args) { new MyThread("Thread测试").start(); new MyThread("Thread测试").start();}}class MyThread extends Thread{ private String acceptStr; public MyThread(String acceptStr) { this.acceptStr = acceptStr;} public void run() { for (int i = 0; i < 5; i ++) {System.out.println("这个传给我的值:"+acceptStr+",加上一个变量,看看是什么效果:"+i);}}}/*输出内容===这个传给我的值:Thread测试,加上一个变量,看看是什么效果:0这个传给我的值:Thread测试,加上一个变量,看看是什么效果:0这个传给我的值:Thread测试,加上一个变量,看看是什么效果:1这个传给我的值:Thread测试,加上一个变量,看看是什么效果:2这个传给我的值:Thread测试,加上一个变量,看看是什么效果:3这个传给我的值:Thread测试,加上一个变量,看看是什么效果:4这个传给我的值:Thread测试,加上一个变量,看看是什么效果:1这个传给我的值:Thread测试,加上一个变量,看看是什么效果:2这个传给我的值:Thread测试,加上一个变量,看看是什么效果:3这个传给我的值:Thread测试,加上一个变量,看看是什么效果:4*/ 

3.2、第二种实现方法—实现Runnable接口

如果要实现多继承就得要用implements,Java 提供了接口 java.lang.Runnable 来解决上边的问题。

Runnable是可以共享数据的,多个Thread可以同时加载一个Runnable,当各自Thread获得CPU时间片的时候开始运行Runnable,Runnable里面的资源是被共享的,所以使用Runnable更加的灵活。PS:需要解决共享之后产生的资源竞争问题。

package cn.huangt.java_learn_notes.multithread;/*** Runnable接口实现多线程* @author huangtao*/public class RunnableImpl implements Runnable { private String acceptStr; public RunnableImpl(String acceptStr) { this.acceptStr = acceptStr;} public void run() { try { // 线程阻塞1秒,此时有异常产生,只能在方法内部消化,无法上抛Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} // 最终处理结果无法返回System.out.println("hello : " + this.acceptStr);} public static void main(String[] args) {Runnable runnable = new RunnableImpl("Runable测试"); long beginTime = System.currentTimeMillis(); new Thread(runnable).start(); long endTime = System.currentTimeMillis(); // endTime 和 beginTime是一样的,线程并不会阻塞主线程System.out.println("cast : " + (endTime - beginTime) / 1000 + " second!");}}/*输出内容===cast : 0 second!hello : Runable测试*/

3.3、第三种—实现Callable接口

Runnable是执行工作的独立任务,但是它不返回任何值。如果你希望任务在完成的能返回一个值,那么可以实现Callable接口而不是Runnable接口。在Java SE5中引入的Callable是一种具有类型参数的泛型,它的参数类型表示的是从方法call()(不是run())中返回的值。

package cn.huangt.java_learn_notes.multithread;import java.util.concurrent.Callable;import java.util.concurrent.FutureTask;/*** Callable接口实现多线程* @author huangtao*/public class CallableImpl implements Callable { private String acceptStr; public CallableImpl(String acceptStr) { this.acceptStr = acceptStr;} public String call() throws Exception { // 任务阻塞1秒,并且增加一些信息返回Thread.sleep(1000); return this.acceptStr + " 增加一些字符并返回";} public static void main(String[] args) throws Exception {Callable callable = new CallableImpl("Callable测试");FutureTask task = new FutureTask(callable); // 创建线程new Thread(task).start(); long beginTime = System.currentTimeMillis(); // 调用get()阻塞主线程,反之,线程不会阻塞String result = task.get(); long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("hello : " + result); // endTime 和 beginTime是不一样的,因为阻塞了主线程System.out.println("cast : " + (endTime - beginTime) / 1000 + " second!");}}/*输出内容===hello : Callable测试 增加一些字符并返回cast : 1 second!*/ 

四、Runnable、Thread、Callable总结

最后再来看看它们三个之间的总结。

4.1、实现Runnable接口相比继承Thread类有如下优势

1)可以避免由于Java的单继承特性而带来的局限

2)增强程序的健壮性,代码能够被多个线程共享,代码与数据是独立的

3)适合多个相同程序代码的线程去处理同一资源的情况

4)线程池只能放入实现Runable或Callable类线程,不能直接放入继承Thread的类

4.2、实现Runnable接口和实现Callable接口的区别

1)Runnable是自从java1.1就有了,而Callable是1.5之后才加上去的

2)实现Callable接口的任务线程能返回执行结果,而实现Runnable接口的任务线程不能返回结果

3)Callable接口的call()方法允许抛出异常,而Runnable接口的run()方法的异常只能在内部消化,不能继续上抛

4)加入线程池运行,Runnable使用ExecutorService的execute方法,Callable使用submit方法

注:Callable接口支持返回执行结果,此时需要调用FutureTask.get()方法实现,此方法会阻塞主线程直到获取返回结果,当不调用此方法时,主线程不会阻塞

五、其他

当然,关于多线程,只掌握这些肯定不够。

还有多线程的实现原理,还有深入理解Java线程池,这样才能更好地使用多线程。

我在后面的文章中会更新。


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