Java 中的多线程实现方式-优快云博客

Java 中的多线程实现方式

Java 提供了多种实现多线程的方式，以下是主要的实现方法及其特点：

一、基础实现方式

1. 继承 Thread 类

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程执行: " + Thread.currentThread().getName());
    }
}

// 使用
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();  // 启动线程

特点：

简单直接
由于Java单继承限制，扩展性较差
线程与任务耦合

2. 实现 Runnable 接口

class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程执行: " + Thread.currentThread().getName());
    }
}

// 使用
Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
thread.start();

特点：

推荐使用方式
实现接口，避免单继承限制
线程与任务解耦
便于线程池管理

3. 实现 Callable 接口

class MyCallable implements Callable<String> {
    @Override
    public String call() throws Exception {
        return "Callable执行结果: " + Thread.currentThread().getName();
    }
}

// 使用
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
Future<String> future = executor.submit(new MyCallable());
System.out.println(future.get());  // 获取返回值
executor.shutdown();

特点：

可以返回结果
可以抛出异常
通常与ExecutorService配合使用

二、线程池实现方式

1. 使用 Executor 框架

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
executor.execute(() -> {
    System.out.println("线程池执行任务");
});
executor.shutdown();

2. 常用线程池类型

FixedThreadPool：固定大小线程池
CachedThreadPool：可缓存线程池
SingleThreadExecutor：单线程池
ScheduledThreadPool：定时任务线程池
WorkStealingPool (Java 8+)：工作窃取线程池

三、高级并发工具

1. Future 和 FutureTask

FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(() -> {
    return "FutureTask结果";
});
new Thread(futureTask).start();
System.out.println(futureTask.get());

2. CompletableFuture (Java 8+)

CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
    .thenApply(s -> s + " World")
    .thenAccept(System.out::println);

3. Fork/Join 框架

class MyTask extends RecursiveTask<Integer> {
    @Override
    protected Integer compute() {
        // 任务拆分和合并逻辑
        return 100;
    }
}

ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
Integer result = pool.invoke(new MyTask());

四、并发集合

Java提供了一系列线程安全的集合类：

ConcurrentHashMap
CopyOnWriteArrayList
BlockingQueue 及其实现类 (ArrayBlockingQueue, LinkedBlockingQueue)
ConcurrentLinkedQueue

五、同步机制

1. 基本同步

synchronized 关键字
volatile 关键字

2. Lock 接口及其实现

ReentrantLock
ReentrantReadWriteLock
StampedLock (Java 8+)

3. 其他同步工具

CountDownLatch
CyclicBarrier
Semaphore
Phaser (Java 7+)
Exchanger

六、异步编程

1. 回调机制

interface Callback {
    void onComplete(String result);
}

class AsyncTask {
    void execute(Callback callback) {
        new Thread(() -> {
            String result = "处理结果";
            callback.onComplete(result);
        }).start();
    }
}