實現ThreadFactory介面生成自定義執行緒
實現ThreadFactory介面生成自定義執行緒
在面向物件程式設計領域中，工廠模式是廣泛使用的設計模式，創造性的通過開發類來建立一個或多個類的物件。當想要建立其中一個類的物件時，我們使用工廠來代替新的操作符。
考慮到在建立具有有限資源的物件時所遇到的限制，在工廠模式中將對物件建立集中化，因此在更改建立的物件類或者物件方式上更有優勢。例如，只有一個型別的N個物件，就能夠輕鬆地生成關於物件建立的統計資料。
Java提供ThreadFactory介面來實現Thread物件工廠。Java併發API中一些高階功能，例如fork/join的Executor框架，就使用執行緒工廠建立執行緒。Java併發API中裡一個工廠模式的例子是Executors類，它提供了大量建立不同類別的Executor物件的方法。本節將通過繼承Thread類新增新功能，實現一個新的執行緒工廠類來生成執行緒。
準備工作
本範例通過Eclipse開發工具實現。如果使用諸如NetBeans的開發工具，開啟並建立一個新的Java專案。
實現過程
通過如下步驟實現範例：
-
建立名為MyThread的類，繼承Thread類：
public class MyThread extends Thread{ -
宣告名為creationDate、startDate和finishDate三個私有Date屬性：
private final Date creationDate; private Date startDate; private Date finishDate; -
實現類建構函式，將name和待執行的Runnable物件作為引數接收。初始化執行緒的建立時間：
public MyThread(Runnable target, String name ){ super(target,name); creationDate = new Date(); } -
實現run()方法，儲存執行緒的起始時間，呼叫父類的run()方法，儲存執行的結束時間：
@Override public void run() { setStartDate(); super.run(); setFinishDate(); } -
實現建立startDate屬性值的方法：
public synchronized void setStartDate() { startDate=new Date(); } -
實現建立finishDate屬性值的方法：
public synchronized void setFinishDate() { finishDate=new Date(); } -
實現名為getExecutionTime()的方法，通過完成時間與開始時間的差值來計算執行緒的執行時間：
public synchronized long getExecutionTime() { return finishDate.getTime()-startDate.getTime(); } -
重寫toString()方法，返回執行緒的建立時間和執行時間：
@Override public synchronized String toString(){ StringBuilder buffer=new StringBuilder(); buffer.append(getName()); buffer.append(": "); buffer.append(" Creation Date: "); buffer.append(creationDate); buffer.append(" : Running time: "); buffer.append(getExecutionTime()); buffer.append(" Milliseconds."); return buffer.toString(); } } -
建立名為MyThreadFactory的類，實現ThreadFactory介面：
public class MyThreadFactory implements ThreadFactory{ -
宣告名為counter的私有AtomicInteger屬性：
private AtomicInteger counter; -
宣告名為prefix的私有String屬性：
private String prefix; -
實現類建構函式，初始化屬性：
public MyThreadFactory (String prefix) { this.prefix=prefix; counter=new AtomicInteger(1); } -
實現newThread()方法，建立MyThread物件且遞增counter屬性：
@Override public Thread newThread(Runnable r) { MyThread myThread=new MyThread(r,prefix+"-"+counter.getAndIncrement()); return myThread; } } -
建立名為MyTask的類來實現Runnable介面，實現run()方法，設定當前執行緒休眠2秒鐘：
public class MyTask implements Runnable{ @Override public void run() { try { TimeUnit.SECONDS.sleep(2); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } -
通過建立名為Main的類，新增main()方法，實現本範例主類：
public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { -
建立MyThreadFactory物件：
MyThreadFactory myFactory=new MyThreadFactory("MyThreadFactory"); -
建立Task物件：
MyTask task=new MyTask(); -
使用工廠的newThread()方法建立MyThread物件，用來執行任務：
Thread thread=myFactory.newThread(task); -
啟動執行緒，然後等待執行緒結束：
thread.start(); thread.join(); -
使用toString()方法輸出執行緒資訊到控制檯：
System.out.printf("Main: Thread information.\n"); System.out.printf("%s\n",thread); System.out.printf("Main: End of the example.\n"); } }
工作原理
本節通過繼承Thread類實現了定製化的Mythread類。此類包含三個屬性，分別儲存執行緒建立和執行的開始時間，以及執行緒執行的結束時間。使用開始和結束時間屬性，實現了getExecutionTime()方法，返回執行緒在執行任務時消耗的總時間。最後，重寫toString()方法生成執行緒相關資訊。
一旦執行緒類自定義後，就通過實現ThreadFactory介面生成一個工廠來建立類物件。如果要將工廠作為獨立物件，則不需要強制使用此介面，但是如果要將此工廠與Java併發API的其他類一起使用，則必須通過實現此介面來構建工廠。ThreadFactory介面只有一個方法：newThread()方法。此方法將Runnble物件作為引數接收，並返回Thread物件來執行Runnable物件。本範例中返回MyThread物件。
為了檢查這兩個類，實現MyTask類，在MyThread物件管理的執行緒中執行的任務 ，此類實現Runnable介面。一個MyTask例項設定其執行執行緒休眠2秒鐘。
在本範例主方法中，使用執行Task物件的MyThreadFactory工廠來建立MyThread物件。如果執行本範例，將會看到執行緒啟動時間和執行緒執行時間的資訊。
下圖顯示本範例在控制檯輸出的執行資訊：
擴充套件學習
Java併發API提供Executors類來生成執行緒執行器，通常是ThreadPoolExecutor類的物件。還可以使用此類獲得ThreadFactory介面的最基本實現，通過使用defaultThreadFactory()方法。此方法生成的工廠建立屬於同一個ThreadGroup物件的基本執行緒物件，ThreadFactory介面可以用於任何目的，不只是與Executor框架相關。