java生成线程的四种方式

本文将详细介绍Java中创建线程的四种方式:继承Thread类并重写run()方法,实现Runnable接口,使用ExecutorService和Callable接口,以及利用线程池。每种方法的启动方式和优缺点都将进行探讨,特别是对于继承限制和资源管理的考量。

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1、继承Thread类+重写run()方法
启动:创建子类对象+对象.start()
缺点:Java只支持单继承,如果我们的类已经从一个类继承,则无法再继承Thread类。

/**
 * 模拟龟兔赛跑
 * 1、创建多线程(方式一):继承 Thread + 重写run方法(线程体)
 * 2、使用线程:创建子类对象  + 对象.start()方法  线程启动
 */
 
public class Demo01 {
 
    public static void main(String[] args) {
        //创建子类对象
        Rabbit rab = new Rabbit();
        Tortoise tor = new Tortoise();  
        //调用start方法 ,启动线程。 内部由CPU管控
        rab.start(); //不要调用run方法,由内部自己调用。
        tor.start();        
        for(int i=0;i<30;i++)
        {
            System.out.println("main-->"+i);                
        }
    }
}
 
class Rabbit extends Thread{
    //线程体  一切从run开始
    @Override
    public void run() {
        //线程体
        for(int i=0;i<30;i++)
        {
                System.out.println("兔子跑了"+i+"步");               
        }
    }
 
}
 
class Tortoise extends Thread
{
    @Override
    public void run() {
        //线程体
        for(int i=0;i<30;i++)
        {
                System.out.println("乌龟跑了"+i+"步");               
        }
    }
}


2、实现Runnable接口+重写run方法
启动:使用静态代理
1)、创建真实角色
2)、创建代理角色
3)、调用start()方法 启动线程
优点:可以同时实现继承,Runnable接口方式更加通用一些。
1、避免单继承的局限性
2、便于共享资源
通过实现Runnable接口实现多线程。(用到了静态代理设计模式)
/**
 * 推荐使用Runnable创建线程
 * 1、避免单继承的局限性
 * 2、便于共享资源
 */
public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        //1)、创建真实角色
        Programmer pro = new Programmer();
        //2)、创建代理角色+真实角色引用
        Thread proxy = new Thread(pro);             
        //3)、调用start()方法 启动线程
        proxy.start();
 
        for(int i=0;i<100;i++){
            System.out.println("一边聊QQ");
        }
    }
}
 
/**
 * 使用Runnable 创建进程
 * 1、类实现Runable接口+重写run()方法
 * 2、启动多线程 使用静态代理
 *      1)、创建真实角色
 *      2)、创建代理角色
 *      3)、调用start()方法 启动线程
 */
class Programmer implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0;i<100;i++){
            System.out.println("一边敲代码");
        }
    }
}
/**
 * 抢票系统
 * 方便共享资源
 */
public class Demo04 implements Runnable{
    private int num = 50;
    @Override
    public void run() {
        while(true){
            if(num<=0)
            {
                break;//跳出循环
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"抢到了倒数第"+num--+"张。");           
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        //真实角色
        Demo04 web = new Demo04();
        //代理
        Thread t1 = new Thread(web,"德玛西亚");
        Thread t2 = new Thread(web,"卡特琳娜");
        Thread t3 = new Thread(web,"德邦总管");
 
        //启动线程
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}


3、使用Callable接口创建多线程
Callable 和 Future接口
Callable是类似于Runnable的接口,实现*Callable接口的类和实现Runnable的类都是可被其它线程执行的任务*。
优点:可以返回值,可以抛异常。
缺点:实现繁琐。
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
 
/**
 * 使用Callable接口方式创建多线程 
 */
public class Demo05 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        //1、创建线程
        ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(2);//开两个线程
 
        Race tortoise = new Race("老乌龟",1000);
        Race rabbit = new Race("小兔子",500);
 
        //2、获取Future对象
        Future<integer> result1 = ser.submit(tortoise);
        Future<integer> result2 = ser.submit(rabbit);
 
        Thread.sleep(2000);//2秒
        tortoise.setFlag(false);//停止线程体循环 设置flag = false;
        rabbit.setFlag(false);
        //3、获取值
        int num1 = result1.get();
        int num2 = result2.get();
 
        System.out.println("乌龟跑了-->"+num1+"步");
        System.out.println("兔子跑了-->"+num2+"步");
        //4、停止服务
        ser.shutdownNow();
    }
}
 
class Race implements Callable<integer>
{
    private String name;//名称
    private long time;//延时时间
    private boolean flag = true;
    private int step = 0;//步
 
    public Race() {
    }   
    public Race(String name) {
        super();
        this.name = name;
    }
    public Race(String name, int time) {
        super();
        this.name = name;
        this.time = time;
    }
 
    //有返回值了
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        while(flag){
            Thread.sleep(time);//延时
            step++;
        }
        return step;
    }
 
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public long getTime() {
        return time;
    }
    public void setTime(long  time) {
        this.time = time;
    }
    public boolean isFlag() {
        return flag;
    }
    public void setFlag(boolean flag) {
        this.flag = flag;
    }
    public int getStep() {
        return step;
    }
    public void setStep(int step) {
        this.step = step;
    }
}


4、应用程序可以使用Executor框架来创建线程池

import Java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPool {
    private  static int POOL_NUM = 10;
    public static void main(String[] agrs){
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i < POOL_NUM; i++) {
            RunnableThread thread = new RunnableThread();
            executorService.execute(thread);
        }
    }
}
class RunnableThread implements  Runnable{
    private   int THREAD_NUM = 10;
    public void run() {
        for (int i = 0; i <THREAD_NUM; i++) {
            System.out.println("线程"+Thread.currentThread()+i);
        }
        
    }
}
几种方式的比较:
Callable和Runnable有几点不同:
(1)Callable规定的方法是call(),而Runnable规定的方法是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()方法可抛出异常,而run()方法是不能抛出异常的。
(4)运行Callable任务可拿到一个Future对象,Future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对象可了解任务执行情况,可取消任务的执行,还可获取任务执行的结果。

实现Runnable接口相对于扩展Thread类来说,具有无可比拟的优势。这种方式不仅有利于程序的健壮性,使代码能够被多个线程共享,而且代码和数据资源相对独立,从而特别适合多个具有相同代码的线程去处理同一资源的情况。这样一来,线程、代码和数据资源三者有效分离,很好地体现了面向对象程序设计的思想。因此,几乎所有的多线程程序都是通过实现Runnable接口的方式来完成的。




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