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关于java:Java多线程的实现方式

jiezi

 有多少种实现线程的办法？

  1. 从不同的角度看，会有不同的答案。
  2. 典型答案是两种，别离是实现 Runnable 接口和继承 Thread 类，而后具体开展说；
  3. 然而，咱们看原理，其实 Thread 类实现了 Runnable 接口，并且看 Thread 类的 run 办法，会发现其实那两种实质都是一样的，run 办法的代码如下：
@Override
public void run() {if (target != null) {target.run();
    }
}

办法一和办法二，也就是“继承 Thread 类而后重写 run()”和“实现 Runnable 接口并传入 Thread 类”在实现多线程的实质上，并没有区别，都是最终调用了 start() 办法来新建线程。这两个办法的最次要区别在于 run() 办法的内容起源：

办法一：最终调用 target.run();

办法二：run() 整个都被重写

  1. 而后具体开展说其余形式；

还有其余的实现线程的办法，例如线程池等，它们也能新建线程，然而细看源码，从没有逃出过实质，也就是实现 Runnable 接口和继承 Thread 类。

  1. 论断: 咱们只能通过新建 Thread 类这一种形式来创立线程，然而类外面的 run 办法有两种形式来实现，第一种是重写 run 办法，第二种实现 Runnable 接口的 run 办法，而后再把该 runnable 实例传给 Thread 类。除此之外，从外表上看线程池、定时器等工具类也能够创立线程，然而它们的实质都逃不出方才所说的范畴。

以上这种形容比间接答复一种、两种、多种都更精确。

 实现 Runnable 接口相比于继承 Thread 类的长处:

  1. 从代码架构角度: 具体的工作 (run 办法) 应该和 “ 创立和运行的机制 (Thread 类) ” 解耦, 用 Runnable 对象能够实现解耦.
  2. 实现继承 Thread 的形式的话, 那么每次想新建一个工作, 只能新建一个独立的线程, 而这样做的损耗会比拟大（比方从头开始创立一个线程、执行结束当前再销毁等。如果线程的理论工作内容，也就是 run() 函数里只是简略的打印一行文字的话，那么可能线程的理论工作内容还不如损耗来的大）。如果应用 Runnable 和线程池, 能够重复利用同一个线程, 就能够大大减小这样的损耗.
  3. 继承 Thread 类当前，因为 Java 语言不反对双继承, 这样就无奈再继承其余的类, 限度了可扩展性.

因而通常咱们优先选择 Runnable 接口.

 FutureTask、线程池以及定时器属于多线程的实现形式吗？

多线程的实现形式，在代码中写法变幻无穷，但其本质万变不离其宗。

以上的观点之所以谬误，是因为他们都只不过是包装了 new Thread()，咱们如果把能新建线程的类都称作是一种实现线程的办法，那么就太流于外表了，而没有了解到底层的原理。

而随着 JDK 的倒退，这样的类会越来越多，咱们必定也没方法相熟每一种具备新建线程能力的类，因为有些类基本不罕用。

 线程池:

以下是应用线程池实现线程的代码 

public class ThreadPoolDemo {public static void main(String[] args) {ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {executorService.submit(new Task() {});
        }
    }
}
  

class Task implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        try {Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
        }
    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}
public Thread newThread(Runnable r) {Thread t = new Thread(group, r, namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(), 0);
    if (t.isDaemon())
        t.setDaemon(false);
    if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)
        t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
    return t;
}

 FutureTask:

以下是应用 FutureTask 类实现线程的代码 

public class FutureTaskDemo {
    public static class CallerTask implements Callable<String> {
        @Override
        public String call() throws Exception {return "Hello";}
    }
  
    public static void main(String[] args) {
        // 创立异步工作
        FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(new CallerTask());
         // 启动线程, 调用 futureTask 中 run()
         new Thread(futureTask).start();
         try {String result = futureTask.get();
             System.out.println(result);
         } catch (ExecutionException | InterruptedException e) {e.printStackTrace();
         }
    }
}

从源码中能够看到 FutureTask 类实现了 RunnableFuture 接口 

public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {

而 RunnableFuture 接口继承了 Runnable 接口 

public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
     /**
     * Sets this Future to the result of its computation
     * unless it has been cancelled.
     */
     void run();}

其中, futureTask 实例实现了 Runnable 接口, 并传入 Thread 的构造函数中, 也就是说在执行 start() 的时候会调用 futureTask 中的 run() .

     // 创立异步工作
     FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(new CallerTask());
     // 启动线程
     new Thread(futureTask).start();

以下是 FutureTask 的局部构造函数和 run() 源码 

public FutureTask(Callable<V> callable) {if (callable == null)
        throw new NullPointerException();
     this.callable = callable;
     this.state = NEW; // ensure visibility of callable
}

 ...
 
 public void run() {
     if (state != NEW ||
         !RUNNER.compareAndSet(this, null, Thread.currentThread()))
         return;
     try {
         Callable<V> c = callable;
         if (c != null && state == NEW) {
            V result;
         boolean ran;
     try {result = c.call();
         ran = true;
     } catch (Throwable ex) {
         result = null;
         ran = false;
         setException(ex);
     }
     if (ran)
        set(result);
}

 ...

咱们本人实现的 CallerTask 类作为 Callable 对象传入 FutureTask 构造函数中, 紧接着在 run() 中会去调用传进来的 callable 对象的 call(), 也就是咱们本人实现的 call(), 并将后果应用 set() 存到 outcome 中.

简而言之, 应用 FutureTask 实现线程的时候实质上还是重写了 Runnable 的 run(), 不过区别在于 FutureTask 能够拿到工作的返回后果, 而继承 Thread 类和实现 Runnable 接口都无奈拿到返回后果.

 start 办法的执行流程是什么？

  1. 查看线程状态, 只有 NEW 状态下的线程能力持续, 否则会抛出 IllegalThreadStateException (在运行中或者已完结的线程，都不能再次启动，详见 CantStartTwice10 类)
  2. 被退出线程组
  3. 调用 start0() 办法启动线程

留神点:

start 办法是被 synchronized 润饰的办法, 能够保障线程平安;

由 JVM 创立的 main 办法线程和 system 组线程, 并不会通过 start 来启动.

 为何调用 start(), 而不是间接调用 run() 呢?

调用 start() 之后, 一个线程才会被退出线程组, 进入生命周期. 如果仅仅从 main 中间接调用 run(), 那只是从 main 线程执行了一次 run() 办法, 并无新线程产生.

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