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死磕 java线程系列之创建线程的8种方式

 彤哥读源码
发布于 10/07 11:52
字数 1370
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问题

(1)创建线程有哪几种方式?

(2)它们分别有什么运用场景?

简介

创建线程,是多线程编程中最基本的操作,彤哥总结了一下,大概有8种创建线程的方式,你知道吗?

继承Thread类并重写run()方法

public class CreatingThread01 extends Thread {

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(getName() + " is running");
    }

    public static void main(String[] args) {
        new CreatingThread01().start();
        new CreatingThread01().start();
        new CreatingThread01().start();
        new CreatingThread01().start();
    }
}

继承Thread类并重写run()方法,这种方式的弊端是一个类只能继承一个父类,如果这个类本身已经继承了其它类,就不能使用这种方式了。

实现Runnable接口

public class CreatingThread02 implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running");
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new CreatingThread02()).start();
        new Thread(new CreatingThread02()).start();
        new Thread(new CreatingThread02()).start();
        new Thread(new CreatingThread02()).start();
    }
}

实现Runnable接口,这种方式的好处是一个类可以实现多个接口,不影响其继承体系。

匿名内部类

public class CreatingThread03 {
    public static void main(String[] args) {
        // Thread匿名类,重写Thread的run()方法
        new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(getName() + " is running");
            }
        }.start();

        // Runnable匿名类,实现其run()方法
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running");
            }
        }).start();
        
        // 同上,使用lambda表达式函数式编程
        new Thread(()->{
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running");
        }).start();
    }
}

使用匿名类的方式,一是重写Thread的run()方法,二是传入Runnable的匿名类,三是使用lambda方式,现在一般使用第三种(java8+),简单快捷。

实现Callabe接口

public class CreatingThread04 implements Callable<Long> {
    @Override
    public Long call() throws Exception {
        Thread.sleep(2000);
        System.out.println(Thread.currentThread().getId() + " is running");
        return Thread.currentThread().getId();
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        FutureTask<Long> task = new FutureTask<>(new CreatingThread04());
        new Thread(task).start();
        System.out.println("等待完成任务");
        Long result = task.get();
        System.out.println("任务结果:" + result);
    }
}

实现Callabe接口,可以获取线程执行的结果,FutureTask实际上实现了Runnable接口。

定时器(java.util.Timer)

public class CreatingThread05 {
    public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        // 每隔1秒执行一次
        timer.schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running");
            }
        }, 0 , 1000);
    }
}

使用定时器java.util.Timer可以快速地实现定时任务,TimerTask实际上实现了Runnable接口。

线程池

public class CreatingThread06 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            threadPool.execute(()-> System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running"));
        }
    }
}

使用线程池的方式,可以复用线程,节约系统资源。

并行计算(Java8+)

public class CreatingThread07 {

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        // 串行,打印结果为12345
        list.stream().forEach(System.out::print);
        System.out.println();
        // 并行,打印结果随机,比如35214
        list.parallelStream().forEach(System.out::print);
    }
}

使用并行计算的方式,可以提高程序运行的效率,多线程并行执行。

Spring异步方法

首先,springboot启动类加上@EnableAsync注解(@EnableAsync是spring支持的,这里方便举例使用springboot)。

@SpringBootApplication
@EnableAsync
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

其次,方法加上@Async注解。

@Service
public class CreatingThread08Service {

    @Async
    public void call() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running");
    }
}

然后,测试用例直接跟使用一般的Service方法一模一样。

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = Application.class)
public class CreatingThread08Test {

    @Autowired
    private CreatingThread08Service creatingThread08Service;

    @Test
    public void test() {
        creatingThread08Service.call();
        creatingThread08Service.call();
        creatingThread08Service.call();
        creatingThread08Service.call();
    }
}

运行结果如下:

task-3 is running
task-2 is running
task-1 is running
task-4 is running

可以看到每次执行方法时使用的线程都不一样。

使用Spring异步方法的方式,可以说是相当地方便,适用于前后逻辑不相关联的适合用异步调用的一些方法,比如发送短信的功能。

总结

(1)继承Thread类并重写run()方法;

(2)实现Runnable接口;

(3)匿名内部类;

(4)实现Callabe接口;

(5)定时器(java.util.Timer);

(6)线程池;

(7)并行计算(Java8+);

(8)Spring异步方法;

彩蛋

上面介绍了那么多创建线程的方式,其实本质上就两种,一种是继承Thread类并重写其run()方法,一种是实现Runnable接口的run()方法,那么它们之间到底有什么联系呢?

请看下面的例子,同时继承Thread并实现Runnable接口,应该输出什么呢?

public class CreatingThread09 {

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(()-> {
            System.out.println("Runnable: " + Thread.currentThread().getName());
        }) {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Thread: " + getName());
            }
        }.start();
    }
}

说到这里,我们有必要看一下Thread类的源码:

public class Thread implements Runnable {
    // Thread维护了一个Runnable的实例
    private Runnable target;
    
    public Thread() {
        init(null, null, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);
    }
    
    public Thread(Runnable target) {
        init(null, target, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);
    }
    
    private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name,
                      long stackSize, AccessControlContext acc,
                      boolean inheritThreadLocals) {
        // ...
        // 构造方法传进来的Runnable会赋值给target
        this.target = target;
        // ...
    }
    
    @Override
    public void run() {
        // Thread默认的run()方法,如果target不为空,会执行target的run()方法
        if (target != null) {
            target.run();
        }
    }
}

看到这里是不是豁然开朗呢?既然上面的例子同时继承Thread并实现了Runnable接口,根据源码,实际上相当于重写了Thread的run()方法,在Thread的run()方法时实际上跟target都没有关系了。

所以,上面的例子输出结果为Thread: Thread-0,只输出重写Thread的run()方法中的内容。


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