Java線程

Java線程類也是一個object類,它的實例都繼承自java.lang.Thread或其子類。

Java可以用如下方式創建一個線程：

Tread thread = new Thread();

執行該線程可以調用該線程的start()方法:

thread.start();

在上面的例子中，我們並沒有為線程編寫運行代碼，因此調用該方法後線程就終止了。

創建、執行線程的方式

無返回：

• 實現Runnable接口;
• 繼承Thread類，重寫run();

有返回：

• 實現Callable接口，重寫call(),利用FutureTask包裝Callable，並作為task傳入Thread構造函數；
• 利用線程池；

一種是創建Thread子類的一個實例並重寫run方法，第二種是創建類的時候實現Runnable接口。接下來我們會具體講解這兩種方法：

創建Thread子類的一實例並重寫run方法

創建Thread子類的一個實例並重寫run方法，run方法會在調用start()方法之後被執行。例子如下：

public class MyThread extends Thread {
    public void run(){
        System.out.println("MyThread running");
    }
}    

可以用如下方式創建並運行上述Thread子類

MyThread myThread = new MyThread();
myTread.start();

一旦線程啟動後start方法就會立即返回，而不會等待到run方法執行完畢才返回。就好像run方法是在另外一個cpu上執行一樣。當run方法執行後，將會打印出字符串MyThread running。

你也可以如下創建一個Thread的匿名子類：

Thread thread = new Thread(){
    public void run(){
        System.out.println("Thread Running");
    }
};
thread.start();    
 

當新的線程的run方法執行以後，計算機將會打印出字符串”Thread Running”。

實現Runnable接口

第二種編寫線程執行代碼的方式是新建一個實現了java.lang.Runnable接口的類的實例，實例中的方法可以被線程調用。下面給出例子：

public class MyRunnable implements Runnable {
    public void run(){
        System.out.println("MyRunnable running");
    }
}    

為了使線程能夠執行run()方法，需要在Thread類的構造函數中傳入 MyRunnable的實例對象。示例如下：

Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
thread.start();

當線程運行時，它將會調用實現了Runnable接口的run方法。上例中將會打印出”MyRunnable running”。

同樣，也可以創建一個實現了Runnable接口的匿名類，如下所示：

Runnable myRunnable = new Runnable(){
    public void run(){
        System.out.println("Runnable running");
    }
}
Thread thread = new Thread(myRunnable);
thread.start();

實現Callable接口，重寫call方法

定義MyClass實現Callable接口，重寫call(), 創建FutureTask的對象，FutureTask中定義了run(),run()內部調用了call(),並保存了call()的返回值，創建Thread的對象，啟動線程;thread.start()，可通過FutureTask類的get()方法獲得線程執行結束後的返回值，即call的返回值。

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

public class MyThread {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        FutureTask<Integer> task = new FutureTask<Integer>(new CallableImpl());
        Thread thread = new Thread(task);
        thread.start();
        try {
            System.out.println("task.get() returns " + task.get());
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class CallableImpl implements Callable<Integer> {

    private static Integer value = 0;

    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        System.out.println("執行call方法之前 value ： " + value);
        value = value.intValue() + 1;
        System.out.println("執行call方法之後 value ： " + value);
        return value;
    }
}


運行結果： 

/**

　　執行call方法之前 value ： 0

　　執行call方法之後 value ： 1

　　 task.get() returns 1

  **/

通過線程池創建線程

實現Callable接口，重寫call()方法 ， 定義線程池 ，利用submit()方法提交任務 ， 利用FutureTask類get()方法獲取返回值 。這裏future申明為Future對象，但是它是由FutureTask實現的，也可以直接申明為FutureTask future。

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class MyThreadPool {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {

        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 200, TimeUnit.MILLISECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<Runnable>(20));
        Future task;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            task = executor.submit(new CallableImpl());
            System.out.println("線程返回結果：" + task.get());
        }
        executor.shutdown();
    }
}

創建子類還是實現Runnable接口？

對於這兩種方式哪種好並沒有一個確定的答案，它們都能滿足要求。就我個人意見，我更傾向於實現Runnable接口這種方法。因為線程池可以有效的管理實現了Runnable接口的線程，如果線程池滿了，新的線程就會排隊等候執行，直到線程池空閑出來為止。而如果線程是通過實現Thread子類實現的，這將會復雜一些。

有時我們要同時融合實現Runnable接口和Thread子類兩種方式。例如，實現了Thread子類的實例可以執行多個實現了Runnable接口的線程。線程池就是它的典型應用。

常見錯誤：調用run()方法而非start()方法

創建並運行一個線程所犯的常見錯誤是調用線程的run()方法而非start()方法，如下所示：

Thread newThread = new Thread(MyRunnable());
newThread.run(); //error
newThread.start();//right

起初你並不會感覺到有什麽不妥，因為run()方法的確如你所願的被調用了。但是，事實上,run()方法並非是由剛創建的新線程所執行的，而是被創建新線程的當前線程所執行了。也就是被執行上面兩行代碼的線程所執行的。想要讓創建的新線程執行run()方法，必須調用新線程的start方法。

線程名

當創建一個線程的時候，可以給線程起一個名字。它有助於我們區分不同的線程。例如：如果有多個線程寫入System.out，我們就能夠通過線程名容易的找出是哪個線程正在輸出。例子如下：

MyRunnable runnable = new MyRunnable();
Thread thread = new Thread(runnable, "New Thread");
thread.start();
System.out.println(thread.getName());

需要註意的是，因為MyRunnable並非Thread的子類，所以MyRunnable類並沒有getName()方法。可以通過以下方式得到當前線程的引用：

String threadName = Thread.currentThread().getName();

線程代碼舉例：
這裏是一個小小的例子。首先輸出執行main()方法線程名字。這個線程JVM分配的。然後開啟n(n>1)個線程，命名為1~n(具體值自己取)。每個線程輸出自己的名字後就退出。

public class ThreadExample {
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("當前線程是:" + Thread.currentThread().getName());
        for(int i=0; i<n; i++){
            new Thread(String.valueOf(i)){
                public void run(){
                    System.out.println("當前線程是:Thread" + getName() + " "+"running");
                }
            }.start();
        }
    }
}                

需要註意的是，盡管啟動線程的順序是有序的，但是執行的順序並非是有序的。也就是說，1號線程並不一定是第一個將自己名字輸出到控制臺的線程。因為線程是並行執行而非順序的,JVM和操作系統一起決定了線程的執行順序。

Java並發編程（二）-- 創建、運行線程