问：Java中的多线程有哪些实现方式？

news2024/9/19 8:05:06

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 {
    @Override
    public 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 {
    @Override
    public 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> {
    @Override
    public 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 Callable
            String 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