JAVA 多線程的快速理解

一、多線程的簡單理解

明白什麼是多線程，小生通俗一點的理解為：在一個程序裡，我想同時讓這個程序完成多個任務。

比如：讓主函數 main 在打印1~100之間的所有整數的時候，要求在主函數打印到 20 的時候，再運行另一個類裡的程序，讓它打印10~100之間的所有整數。

這裡忽略同進程內的多線程之間的搶佔時間問題，上面的舉例需求是要求一個程序只要有發生同時運行倆個程序的情況就行，即不準出現無論程序跑多少次都是先把 main 函數的1~100 的所有整數打印完再打印10~100 之間的所有整數（PS：如果是這樣的話，那就是 main 調用其他類的方法，屬於單線程了）。

二、創建多線程的三種方式（小生寫的比較繁綴羅嗦，建議閱讀完之後，參考代碼再閱讀一次。）

第一種方式：

創建：編寫一個類 MyThread1 （這裡只是小生的自定義命名，方便與代碼里名稱一致）讓它繼承 Thread 類，

並把需要多線程運行的程序放到 public void run() 方法裡。

啟動：在主函數中，new 出 MyThread1 類的實例。

運行：調用 MyThread1 類的實例的 start() 方法即可。

第二種方式：

創建：編寫一個類 MyThread2 讓它實現 Runnable 接口，並且要重寫 run() 方法（把需要多線程運行的程序放到 public void run() 方法裡）。

啟動：在主函數中，new 出 MyThread1 類的實例，

new 出Thread 類（帶有 target 的構造方法），

把MyThread1 類的實例作為參數傳入Thread 類的構造方法裡。

運行：調用 Thread 類的實例的 start() 方法即可。

第三種方式：

創建：實現 Callable 接口（小生定義這個類為 MyCallable），並且實現 call() 方法，注意 call() 方法是有返回值的。

啟動：new 出Callable 接口的實現類MyCallable，

new 出 FutureTask 類的實例 task，

把call() 方法的返回值放入FutureTask 類的構造方法裡，

把 task 放入 new 出的 Thread 構造方法裡。

運行：調用 Thread 類的實例的 start() 方法即可。

三種方式的利弊總結：

第一種方法好處：創建已經繼承 Thread 類的類的實例，調用 start() 方法就能運行，代碼寫起來很方便，

當然缺點就是繼承了Thread 父類，就沒有辦法繼承其他的類了，擴展性不好。所以一般不建議用這種方式創建多線程。

第二種方法好處：繼承接口，擴展性好。

弊端是相對的，第一種方式不好也是相對於第二種來說的，而第二種方式相比第三種方式來說，run() 方法沒有返回值，並且不能申明拋出異常。

第三種方式好處上面已經說明，不好的就是編碼很麻煩（小生太笨看了半天才搞明白）

說明：小生會對每種方式的每條線程進行重命名，只是為了方便代碼運行效果演示。

java 默認線程的名稱規則：java 中的 main 函數本身就是一個默認的主線程，名字為：main（在下面例子可以證實 main 線程在 jvm 中的默認名稱）

如果自己定義的線程沒有定義名稱，則系統默認按照 Thread-0，Thread-1，……的命名方式進行命名。也可以通過對線程的構造方法進行重命名。

4.1 繼承 Thread 類

偷窺一下 API 發現 Thread 類實現了 Runnable 接口，currentThread() 靜態方法返回當前線程這個實例，再 getName() 一下就得到當前線程的名字了。

MyThread1 線程：

 1 package com.test.threadDemo1;
 2 
 3 public class MyThread1 extends Thread {
 4 
 5 public MyThread1(String name) {
 6 this.setName(name);
 7 }
 8 
 9 public void run() {
10 for(int i=20;i<=100;i++) {
11 System.out.println(getName()+"..."+i);
12 }
13 }
14 }

main 線程：

 1 package com.test.threadDemo1;
 2 /**
 3 * 多線程的實現之一：繼承 Thread 類
 4 * @author Administrator
 5 *
 6 */
 7 public class ThreadDemo1 {
 8 public static void main(String[] args) {
 9 for (int i=1;i<=100;i++) {
10 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..."+i);
11 
12 if(i==30) {
13 MyThread1 myThread = new MyThread1("新線程");
14 myThread.start();
15 }
16 }
17 }
18 }
 

運行結果：（有交叉運行的情況發生，就是多線程了）

從結果可以看出，當 main 線程跑到 30 的時候還在“搶佔” CPU

4.2 實現 Runable 接口

MyThread 線程：

 1 package com.test.threadDemo1;
 2 
 3 public class MyThread2 implements Runnable {
 4 
 5 public MyThread2(String name) {
 6 Thread.currentThread().setName(name);
 7 }
 8 
 9 @Override
10 public void run() {
11 for(int i=20;i<=100;i++) {
12 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..."+i); 

13 }
14 }
15 
16 }

main 線程：

 1 package com.test.threadDemo1;
 2 /**
 3 * 多線程的實現之二：實現 Runable 接口
 4 * @author Administrator
 5 *
 6 */
 7 public class ThreadDemo2 {
 8 public static void main(String[] args) {
 9 for (int i=1;i<=100;i++) {
10 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..."+i);
11 
12 if(i==30) {
13 MyThread2 myThread = new MyThread2("新線程");
14 
15 Thread thread = new Thread(myThread);
16 
17 thread.start();
18 }
19 }
20 }
21 }

運行結果：

4.3 實現 Callable 接口和 Future 接口

Future接口的實現類是 FutureTask，它實現了 Runable 接口，所以能夠作為 target 參數傳到 Thread 類的構造方法裡。

FutureTask(Callable callable)

從構造方法裡可以看出 FutureTask 的構造方法裡傳入 callable 的實現類就行了。

MyThread3 線程：

 1 package com.test.threadDemo1;
 2 
 3 import java.util.concurrent.Callable;
 4 
 5 public class MyThread3 implements Callable<integer> {
 6 
 7 @Override
 8 public Integer call() throws Exception {
 9 int i = 20;
10 for(;i<=100;i++) {
11 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..."+i);
12 }
13 return i;
14 } 

15 
16 }
/<integer>

main 線程：

 1 package com.test.threadDemo1;
 2 
 3 import java.util.concurrent.Callable;
 4 import java.util.concurrent.FutureTask;
 5 
 6 /**
 7 * 多線程的實現之三：實現 Callable 接口和 Future 接口
 8 * @author Administrator
 9 *
10 */
11 public class ThreadDemo3 {
12 public static void main(String[] args) {
13 
14 Callable<integer> myThread3 = new MyThread3(); 
15 FutureTask<integer> task = new FutureTask<integer>(myThread3);
16 
17 for (int i=1;i<=100;i++) {
18 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..."+i);
19 
20 if(i==30) {
21 
22 Thread thread = new Thread(task,"新線程");
23 thread.start();
24 }
25 }
26 }
27 }
/<integer>/<integer>/<integer>

運行結果：