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Java多线程实现和应用总结


 

 
 
1.JAVA多线程实现方式
JAVA多线程实现方式主要有三种:继承Thread类、实现Runnable接口、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程。其中前两种方式线程执行完后都没有返回值,只有最后一种是带返回值的。
 
2.继承Thread类实现多线程
继承Thread类的方法尽管被我列为一种多线程实现方式,但Thread本质上也是实现了Runnable接口的一个实例,它代表一个线程的实例,并且,启动线程的唯一方法就是通过Thread类的start()实例方法。start()方法是一个native方法,它将启动一个新线程,并执行run()方法。这种方式实现多线程很简单,通过自己的类直接extend Thread,并复写run()方法,就可以启动新线程并执行自己定义的run()方法。例如:
public class MyThread extends Thread {
  public void run() {
   System.out.println("MyThread.run()");
  }
}
 
在合适的地方启动线程如下:
MyThread myThread1 = new MyThread();
MyThread myThread2 = new MyThread();
myThread1.start();
myThread2.start();
 
 
3.实现Runnable接口方式实现多线程
如果自己的类已经extends另一个类,就无法直接extends Thread,此时,必须实现一个Runnable接口,如下:
public class MyThread extends OtherClass implements Runnable {
  public void run() {
   System.out.println("MyThread.run()");
  }
}
 
为了启动MyThread,需要首先实例化一个Thread,并传入自己的MyThread实例:
MyThread myThread = new MyThread();
Thread thread = new Thread(myThread);
thread.start();
 
事实上,当传入一个Runnable target参数给Thread后,Thread的run()方法就会调用target.run(),参考JDK源代码:
public void run() {
  if (target != null) {
   target.run();
  }
}
 
4.使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程
ExecutorService、Callable、Future这个对象实际上都是属于Executor框架中的功能类。想要详细了解Executor框架的可以访问http://www.javaeye.com/topic/366591 ,这里面对该框架做了很详细的解释。返回结果的线程是在JDK1.5中引入的新特征,确实很实用,有了这种特征我就不需要再为了得到返回值而大费周折了,而且即便实现了也可能漏洞百出。
 
可返回值的任务必须实现Callable接口,类似的,无返回值的任务必须Runnable接口。执行Callable任务后,可以获取一个Future的对象,在该对象上调用get就可以获取到Callable任务返回的Object了,再结合线程池接口ExecutorService就可以实现传说中有返回结果的多线程了。下面提供了一个完整的有返回结果的多线程测试例子,在JDK1.5下验证过没问题可以直接使用。代码如下:
import java.util.concurrent.*;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
/**
* Java线程:有返回值的线程
* @author wb_qiuquan.ying
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public class Test {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException,
   InterruptedException {
  System.out.println("----程序开始运行----");
  Date date1 = new Date();
 
  int taskSize = 5;
  // 创建一个线程池
  ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);
  // 创建多个有返回值的任务
  List<Future> list = new ArrayList<Future>();
  for (int i = 0; i < taskSize; i++) {
   Callable c = new MyCallable(i + " ");
   // 执行任务并获取Future对象
   Future f = pool.submit(c);
   // System.out.println(">>>" + f.get().toString());
   list.add(f);
  }
  // 关闭线程池
  pool.shutdown();
 
  // 获取所有并发任务的运行结果
  for (Future f : list) {
   // 从Future对象上获取任务的返回值,并输出到控制台
   System.out.println(">>>" + f.get().toString());
  }
 
  Date date2 = new Date();
  System.out.println("----程序结束运行----,程序运行时间【"
    + (date2.getTime() - date1.getTime()) + "毫秒】");
}
}
 
class MyCallable implements Callable<Object> {
private String taskNum;
 
MyCallable(String taskNum) {
  this.taskNum = taskNum;
}
 
public Object call() throws Exception {
  System.out.println(">>>" + taskNum + "任务启动");
  Date dateTmp1 = new Date();
  Thread.sleep(1000);
  Date dateTmp2 = new Date();
  long time = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime();
  System.out.println(">>>" + taskNum + "任务终止");
  return taskNum + "任务返回运行结果,当前任务时间【" + time + "毫秒】";
}
}
 
代码说明:
上述代码中Executors类,提供了一系列工厂方法用于创先线程池,返回的线程池都实现了ExecutorService接口。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
 
创建固定数目线程的线程池。
public static ExecutorService newCachedThreadPool()
 
创建一个可缓存的线程池,调用execute 将重用以前构造的线程(如果线程可用)。如果现有线程没有可用的,则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
 
创建一个单线程化的Executor。
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
 
创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池,多数情况下可用来替代Timer类。
ExecutoreService提供了submit()方法,传递一个Callable,或Runnable,返回Future。如果Executor后台线程池还没有完成Callable的计算,这调用返回Future对象的get()方法,会阻塞直到计算完成。