【轉】JAVA多線程實現的四種方式

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Java多線程實現方式主要有四種：繼承Thread類、實現Runnable接口、實現Callable接口通過FutureTask包裝器來創建Thread線程、使用ExecutorService、Callable、Future實現有返回結果的多線程。

其中前兩種方式線程執行完後都沒有返回值，後兩種是帶返回值的。

 

1、繼承Thread類創建線程
Thread類本質上是實現了Runnable接口的一個實例，代表一個線程的實例。啓動線程的唯一方法就是通過Thread類的start()實例方法。start()方法是一個native方法，它將啓動一個新線程，並執行run()方法。這種方式實現多線程很簡單，通過自己的類直接extend Thread，並複寫run()方法，就可以啓動新線程並執行自己定義的run()方法。例如：

public class MyThread extends Thread {  
　　public void run() {  
　　 System.out.println("MyThread.run()");  
　　}  
}  
 
MyThread myThread1 = new MyThread();  
MyThread myThread2 = new MyThread();  
myThread1.start();  
myThread2.start();  

2、實現Runnable接口創建線程
如果自己的類已經extends另一個類，就無法直接extends Thread，此時，可以實現一個Runnable接口，如下：

public class MyThread extends OtherClass implements Runnable {  
　　public void run() {  
　　 System.out.println("MyThread.run()");  
　　}  
}  

爲了啓動MyThread，需要首先實例化一個Thread，並傳入自己的MyThread實例：

MyThread myThread = new MyThread();  
Thread thread = new Thread(myThread);  
thread.start();  

事實上，當傳入一個Runnable target參數給Thread後，Thread的run()方法就會調用target.run()，參考JDK源代碼：

public void run() {  
　　if (target != null) {  
　　 target.run();  
　　}  
}  

3、實現Callable接口通過FutureTask包裝器來創建Thread線程

Callable接口（也只有一個方法）定義如下：   

public interface Callable<V>   { 
  V call（） throws Exception;   } 

public class SomeCallable<V> extends OtherClass implements Callable<V> {

    @Override
    public V call() throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
        return null;
    }

}

Callable<V> oneCallable = new SomeCallable<V>();   
//由Callable<Integer>創建一個FutureTask<Integer>對象：   
FutureTask<V> oneTask = new FutureTask<V>(oneCallable);   
//註釋：FutureTask<Integer>是一個包裝器，它通過接受Callable<Integer>來創建，它同時實現了Future和Runnable接口。 
  //由FutureTask<Integer>創建一個Thread對象：   
Thread oneThread = new Thread(oneTask);   
oneThread.start();   
//至此，一個線程就創建完成了。

4、使用ExecutorService、Callable、Future實現有返回結果的線程

ExecutorService、Callable、Future三個接口實際上都是屬於Executor框架。返回結果的線程是在JDK1.5中引入的新特徵，有了這種特徵就不需要再爲了得到返回值而大費周折了。而且自己實現了也可能漏洞百出。

可返回值的任務必須實現Callable接口。類似的，無返回值的任務必須實現Runnable接口。

執行Callable任務後，可以獲取一個Future的對象，在該對象上調用get就可以獲取到Callable任務返回的Object了。

注意：get方法是阻塞的，即：線程無返回結果，get方法會一直等待。

再結合線程池接口ExecutorService就可以實現傳說中有返回結果的多線程了。

下面提供了一個完整的有返回結果的多線程測試例子，在JDK1.5下驗證過沒問題可以直接使用。代碼如下：

import java.util.concurrent.*;  
import java.util.Date;  
import java.util.List;  
import java.util.ArrayList;  
  
/** 
* 有返回值的線程 
*/  
@SuppressWarnings("unchecked")  
public class Test {  
public static void main(String[] args) throws ExecutionException,  
    InterruptedException {  
   System.out.println("----程序開始運行----");  
   Date date1 = new Date();  
  
   int taskSize = 5;  
   // 創建一個線程池  
   ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);  
   // 創建多個有返回值的任務  
   List<Future> list = new ArrayList<Future>();  
   for (int i = 0; i < taskSize; i++) {  
    Callable c = new MyCallable(i + " ");  
    // 執行任務並獲取Future對象  
    Future f = pool.submit(c);  
    // System.out.println(">>>" + f.get().toString());  
    list.add(f);  
   }  
   // 關閉線程池  
   pool.shutdown();  
  
   // 獲取所有併發任務的運行結果  
   for (Future f : list) {  
    // 從Future對象上獲取任務的返回值，並輸出到控制檯  
    System.out.println(">>>" + f.get().toString());  
   }  
  
   Date date2 = new Date();  
   System.out.println("----程序結束運行----，程序運行時間【"  
     + (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 + "任務啓動");  
   Date dateTmp1 = new Date();  
   Thread.sleep(1000);  
   Date dateTmp2 = new Date();  
   long time = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime();  
   System.out.println(">>>" + taskNum + "任務終止");  
   return taskNum + "任務返回運行結果,當前任務時間【" + time + "毫秒】";  
}  
}  

 

代碼說明：
上述代碼中Executors類，提供了一系列工廠方法用於創建線程池，返回的線程池都實現了ExecutorService接口。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) 
創建固定數目線程的線程池。
public static ExecutorService newCachedThreadPool() 
創建一個可緩存的線程池，調用execute 將重用以前構造的線程（如果線程可用）。如果現有線程沒有可用的，則創建一個新線程並添加到池中。終止並從緩存中移除那些已有 60 秒鐘未被使用的線程。
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() 
創建一個單線程化的Executor。
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 
創建一個支持定時及週期性的任務執行的線程池，多數情況下可用來替代Timer類。

ExecutoreService提供了submit()方法，傳遞一個Callable，或Runnable，返回Future。如果Executor後臺線程池還沒有完成Callable的計算，這調用返回Future對象的get()方法，會阻塞直到計算完成。