java 线程

本文介绍Java中创建线程的三种基本方式:继承Thread类、实现Runnable接口及使用Callable与Future。同时,详细讲解了线程池的概念、用途及如何自定义线程池。

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1.java创建线程的三种基本方式

  • 方式一:继承Thread类创建线程类
public class FirstThreadTest extends Thread{  
    int i = 0;  
    //重写run方法,run方法的方法体就是现场执行体  
    public void run()  
    {  
        for(;i<100;i++){  
        System.out.println(getName()+"  "+i);  
        }  
    }  
    public static void main(String[] args)  
    {  
        for(int i = 0;i< 100;i++)  
        {  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"  : "+i);  
            if(i==20)  
            {  
                new FirstThreadTest().start();  
                new FirstThreadTest().start();  
            }  
        }  
    }  
} 
  • 方式二:通过Runnable接口创建线程类
public class RunnableThreadTest implements Runnable  
{  
  
    private int i;  
    public void run()  
    {  
        for(i = 0;i <100;i++)  
        {  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);  
        }  
    }  
    public static void main(String[] args)  
    {  
        for(int i = 0;i < 100;i++)  
        {  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);  
            if(i==20)  
            {  
                RunnableThreadTest rtt = new RunnableThreadTest();  
                new Thread(rtt,"新线程1").start();  
                new Thread(rtt,"新线程2").start();  
            }  
        }  
    }   
}
  • 方式三:通过Callable和Future创建线程
public interface Callable
{
  V call() throws Exception;
}
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. 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。

  2. 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。

  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。

注意:

  • 在程序开发中只要是多线程肯定永远以实现Runnable接口为主,因为实现Runnable接口相比继承Thread类有如下好处:
    (1)避免点继承的局限,一个类可以实现多个接口。
    (2)适合于资源的共享

2.线程池

  • 线程池的引入好处:
    1)提升性能。创建和消耗对象费时费CPU资源
    2)防止内存过度消耗。控制活动线程的数量,防止并发线程过多
    在Android中当同时并发多个网络线程时,引入线程池技术会极大地提高APP的性能。
public class ThreadPoolTest {

	static ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
	static ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);
	static ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
	public static void main(String[] args) {
		MyTreadPool myTreadPool = new MyTreadPool(5, 10);
		 

		for (int i = 0; i < 110; i++) {
			myTreadPool.execute(new Runnable() {
				@Override
				public void run() {
					test();
				}
			});
		}
	}
	
	static class MyTreadPool{
		private ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor;

		public MyTreadPool(int corePoolSize, int maximumPoolSize){
			//corePoolSize 核心线程数
			//maximumPoolSize 最大的线程数
			//keepAliveTime 大于corePoolSize线程在空闲状态下存活的时间
			//unit keepAliveTime的单位
			//workQueue 等待队列
			//threadFactory 线程工厂
			BlockingQueue<Runnable> workQueue = new LinkedBlockingQueue<>(100);
			threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, 60L, TimeUnit.SECONDS, workQueue , new ThreadFactory() {
				AtomicInteger count = new AtomicInteger();
				@Override
				public Thread newThread(Runnable r) {
					Thread t = new Thread(r, "MyTreadPool-thread-"+count.incrementAndGet());
					return t;
				}
			});
		}
		public void execute(Runnable r){
			threadPoolExecutor.execute(r);
		}
		
	}
	

	public static void test() {
		String name = Thread.currentThread().getName();
		System.out.println("线程" + name + "进来了");
		try {
			Thread.sleep(2000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("线程" + name + "出来了");
	}
}

3.补充

3.1 ThreadFactory
	ThreadFactory factory = new ThreadFactory() {
	int count = 0;
	@Override
	public Thread newThread(Runnable r) {
		count ++;
		return new Thread(r, "Thread-" + count);
	 	}
	};
	Runnable runnable = new Runnable() {
		@Override
		public void run() {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()
			+ " started!");
		 	}
	};
	Thread thread = factory.newThread(runnable);
	thread.start();
	Thread thread1 = factory.newThread(runnable);
	thread1.start();
3.2 Executor 和线程池
  • 常⽤:newCachedThreadPool()
	Runnable runnable = new Runnable() {
		@Override
		public void run() {
			System.out.println("Thread with Runnable started!");
	 	}
	};
	Executor executor = Executors.newCachedThreadPool();
	executor.execute(runnable);
	executor.execute(runnable);
	executor.execute(runnable);
  • 短时批量处理: newFixedThreadPool()
	ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(20);
	for (Bitmap bitmap : bitmaps) {
		executor.execute(bitmapProcessor(bitmap));
	}
	executor.shutdown();
  • Callable 和 Future
	Callable<String> callable = new Callable<String>() {
		@Override
		public String call() {
			try {
				Thread.sleep(1500);
		 	} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
		 	}
			return "Done!";
	 	}
	};
	ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
	Future<String> future = executor.submit(callable);
	try {
		String result = future.get();
		System.out.println("result: " + result);
	} catch (InterruptedException | ExecutionException e){
		e.printStackTrace();
	}
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