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问：Java中的多线程有哪些实现方式？

news 2024/9/21 10:40:56

在Java中实现多线程的方法有多种，主要包括继承Thread类、实现Runnable接口、实现Callable接口并通过FutureTask包装器来创建Thread线程，以及使用ExecutorService来管理线程。

1. 继承`Thread`类

通过继承Thread类，可以创建一个新的线程。你需要重写Thread类的run方法，然后创建该类的实例并调用start方法来启动线程。

示例代码：

public class MyThread extends Thread {@Overridepublic void run() {System.out.println("Thread is running: " + Thread.currentThread().getName());}public static void main(String[] args) {MyThread t1 = new MyThread();t1.start();}
}

2. 实现`Runnable`接口

通过实现Runnable接口，你可以定义一个线程执行的任务，然后将该任务传递给Thread对象并启动线程。这种方法更加灵活，因为Java单继承的限制使得继承Thread类不够灵活。

示例代码：

public class MyRunnable implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("Runnable is running: " + Thread.currentThread().getName());}public static void main(String[] args) {MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();Thread t1 = new Thread(myRunnable);t1.start();}
}

3. 实现`Callable`接口并通过`FutureTask`包装器来创建`Thread`线程

Callable接口与Runnable类似，但Callable接口可以返回一个结果并且可以抛出一个异常。通过FutureTask包装Callable对象，可以得到任务执行的结果。

示例代码：

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;public class MyCallable implements Callable<String> {@Overridepublic String call() throws Exception {return "Callable result: " + Thread.currentThread().getName();}public static void main(String[] args) {MyCallable myCallable = new MyCallable();FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(myCallable);Thread t1 = new Thread(futureTask);t1.start();try {// Get the result of the CallableString result = futureTask.get();System.out.println(result);} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {e.printStackTrace();}}
}

4. 使用`ExecutorService`

ExecutorService提供了更高级的线程管理方式，包括线程池、任务提交和结果返回等功能。可以使用Executors工厂类来创建不同类型的ExecutorService。

4.1 使用`ExecutorService`和`Runnable`

示例代码：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class ExecutorServiceRunnable {public static void main(String[] args) {ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);Runnable task1 = () -> System.out.println("Runnable Task 1: " + Thread.currentThread().getName());Runnable task2 = () -> System.out.println("Runnable Task 2: " + Thread.currentThread().getName());executorService.execute(task1);executorService.execute(task2);executorService.shutdown();}
}

4.2 使用`ExecutorService`和`Callable`

示例代码：

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;public class ExecutorServiceCallable {public static void main(String[] args) {ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);Callable<String> task1 = () -> "Callable Task 1: " + Thread.currentThread().getName();Callable<String> task2 = () -> "Callable Task 2: " + Thread.currentThread().getName();Future<String> future1 = executorService.submit(task1);Future<String> future2 = executorService.submit(task2);try {System.out.println(future1.get());System.out.println(future2.get());} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {e.printStackTrace();}executorService.shutdown();}
}

不同实现方式对比

方法	继承`Thread`类	实现`Runnable`接口	实现`Callable`接口 + `FutureTask`	使用`ExecutorService`
实现方式	继承`Thread`	实现`Runnable`接口	实现`Callable`接口，用`FutureTask`包装	使用`ExecutorService`管理任务
代码复杂度	简单	简单	稍复杂	简单且灵活
是否支持返回值	不支持	不支持	支持	支持（通过`Callable`）
是否支持异常抛出	不支持	不支持	支持	支持（通过`Callable`）
是否受单继承限制	是	否	否	否
是否适合资源共享	否（除非static）	是	是	是
是否方便线程池管理	不方便	方便	方便	非常方便
适用场景	简单任务	简单、共享资源任务	需要返回值或处理异常的任务	需要高级线程管理的任务