【Java多线程】三种创建线程的方式及Runnable与Callable的比较

本文详细介绍了Java中创建线程的三种方法:继承Thread类、实现Runnable接口以及使用Callable接口。通过对比分析,得出通过实现Runnable或Callable接口更为灵活,尤其在多线程共享资源时。一般推荐使用实现接口的方式实现多线程。

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创建线程的三种方法

1. 继承Thread类

步骤:

(1)定义一个类继承Thread类,并重写Thread类的run()方法,run()方法的方法体就是线程要完成的任务,因此把run()称为线程的执行体;

(2)创建该类的实例对象,即创建了线程对象;

(3)调用线程对象的start()方法来启动线程;

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args){
        Thread t = new myThread();
        t.start();
    }
}
class myThread extends Thread{
    @Override
    public void run(){
        System.out.println("thread working...");
    }
}

2. 实现Runnable接口

步骤:

(1)定义一个类实现Runnable接口;

(2)创建该类的实例对象obj;

(3)将obj作为构造器参数传入Thread类实例对象,这个对象才是真正的线程对象;

(4)调用线程对象的start()方法启动该线程;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(new MyRunnable());
        t.start(); // 启动新线程
    }
}

class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("start new thread!");
    }
}
代码相关注释:

1、Runnable实现类的对象是Thread的target(参数形式),Runnable实现类里包含的run()方法仅仅作为线程执行体,而实际的线程对象依然是Thread实例,Thread实例负责执行其target的run()方法;

2、通过实现Runnable接口来实现多线程时,要获取当前线程对象只能通过Thread.currentThread()方法,而不能通过this关键字获取;

3、从JAVA8开始,Runnable接口使用了@FunctionalInterface修饰,也就是说Runnable接口是函数式接口,可使用lambda表达式创建对象,使用lambda表达式就可以不像上述代码一样还要创建一个实现Runnable接口的类,然后再创建类的实例。代码如下:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(() -> {
            System.out.println("start new thread!");
        });
        t.start(); // 启动新线程
    }
}

3. 通过callable接口的实现类FutureTask

Callable接口是Runnable接口的增强版,Callable接口提供了一个call()方法可以作为线程执行体,但call()方法比run()方法功能更强大,体现在:

1、call()方法可以有返回值;

2、call()方法可以声明抛出异常;

问题在于,Callable接口不是Runnable的子接口,不能像Runnable实现类那样作为Thread的target,并且call()方法有返回值,所以不能被直接调用,需要作为线程执行体被执行,那么怎么实现线程调用呢?

回答:通过Future接口的实现类——FutureTask来实现,FutureTask实现了Future和Runnable两个接口,所以可以作为Thread的target

通过Callable接口实现多线程的步骤

1、创建Callable接口实现类,并实现call()方法,该方法将作为线程执行体,且该方法有返回值,再创建Callable实现类的实例;

2、使用FutureTask类来包装Callable对象,该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值;

3、使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程;

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。

public class main {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        FutureTask futureTask = new FutureTask(new MyCallable());
        Thread thread = new Thread(futureTask);

        thread.start();
        System.out.println(futureTask.get());
    }
}

class MyCallable implements Callable<Integer> {

    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        System.out.println("entering run method...");
        return 3000;
    }
}

使用Lambda表达式

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //这里call()方法的重写是采用lambda表达式,没有新建一个Callable接口的实现类
        FutureTask<Integer> task =  new FutureTask<Integer>((Callable<Integer>)()->{
            int i = 0;
            for(;i < 50;i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
                        "  的线程执行体内的循环变量i的值为:" + i);
            }
            //call()方法的返回值
            return i;
        });

        for(int j = 0;j < 50;j++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
                    " 大循环的循环变量j的值为:" + j);
            if(j == 20) {
                new Thread(task,"myThread666").start();
            }
        }
        try {

            System.out.println("子线程的返回值:" + task.get());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
代码相关注释:

1、从JAVA8开始可以直接使用Lambda表达式创建Callable对象,所以上面的代码使用了Lambda表达式;
2、call()方法的返回值类型与创建FutureTask对象时<>里的类型一致。


三种方法的比较

通过继承Thread类实现多线程:

优点:

1、实现起来简单,而且要获取当前线程,无需调用Thread.currentThread()方法,直接使用this即可获取当前线程;

缺点:

1、线程类已经继承Thread类了,就不能再继承其他类;

2、多个线程不能共享同一份资源(如前面分析的成员变量 i );

通过实现Runnable接口或者Callable接口实现多线程:

优点:

1、线程类只是实现了接口,还可以继承其他类;
2、多个线程可以使用同一个target对象,适合多个线程处理同一份资源的情况。

缺点:

1、通过这种方式实现多线程,相较于第一类方式,编程较复杂;

2、要访问当前线程,必须调用Thread.currentThread()方法

综上:

一般采用第二类方式实现多线程。

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