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多執行緒實現的三種方式

  JAVA多執行緒實現方式主要有三種:繼承Thread類、實現Runnable介面、使用ExecutorService、Callable、Future實現有返回結果的多執行緒。其中前兩種方式執行緒執行完後都沒有返回值,只有最後一種是帶返回值的。

1、繼承Thread類實現多執行緒

       繼承Thread類的方法儘管被我列為一種多執行緒實現方式,但Thread本質上也是實現了Runnable介面的一個例項,它代表一個執行緒的例項,並且,啟動執行緒的唯一方法就是通過Thread類的start()例項方法。start()方法是一個native方法,它將啟動一個新執行緒,並執行run()方法。這種方式實現多執行緒很簡單,通過自己的類直接extend Thread,並複寫run()方法,就可以啟動新執行緒並執行自己定義的run()方法。例如:

  1. public class MyThread extends Thread {    
  2. public void run() {    
  3.    System.out.println("MyThread.run()");    
  4.   }    
  5. }   
在合適的地方啟動執行緒如下:
  1. MyThread myThread1 = new MyThread();    
  2. MyThread myThread2 = new MyThread();    
  3. myThread1.start();    
  4. myThread2.start();   

2、實現Runnable介面方式實現多執行緒

如果自己的類已經extends另一個類,就無法直接extends Thread,此時,必須實現一個Runnable介面,如下:
  1. public class MyThread extends OtherClass implements Runnable {    
  2. public void run() {    
  3.    System.out.println("MyThread.run()");    
  4.   }    
  5. }   
為了啟動MyThread,需要首先例項化一個Thread,並傳入自己的MyThread例項:
  1. MyThread myThread = new MyThread();    
  2. Thread thread = new Thread(myThread);    
  3. thread.start();    

事實上,當傳入一個Runnable target引數給Thread後,Thread的run()方法就會呼叫target.run(),參考JDK原始碼:
  1. public void run() {    
  2. if (target != null) {    
  3.    target.run();    
  4.   }    
  5. }  

3、使用ExecutorService、Callable、Future實現有返回結果的多執行緒

ExecutorService、Callable、Future這個物件實際上都是屬於Executor框架中的功能類。想要詳細瞭解Executor框架的可以訪問http://www.javaeye.com/topic/366591 ,這裡面對該框架做了很詳細的解釋。返回結果的執行緒是在JDK1.5中引入的新特徵,確實很實用,有了這種特徵我就不需要再為了得到返回值而大費周折了,而且即便實現了也可能漏洞百出。
可返回值的任務必須實現Callable介面,類似的,無返回值的任務必須Runnable介面。執行Callable任務後,可以獲取一個Future的物件,在該物件上呼叫get就可以獲取到Callable任務返回的Object了,再結合線程池介面ExecutorService就可以實現傳說中有返回結果的多執行緒了。下面提供了一個完整的有返回結果的多執行緒測試例子,在JDK1.5下驗證過沒問題可以直接使用。程式碼如下:
  1. import java.util.concurrent.*;    
  2. import java.util.Date;    
  3. import java.util.List;    
  4. import java.util.ArrayList;    
  5. /**  
  6. * 有返回值的執行緒  
  7. */    
  8. @SuppressWarnings("unchecked")    
  9. public class Test {    
  10. public static void main(String[] args) throws ExecutionException,    
  11.     InterruptedException {    
  12.    System.out.println("----程式開始執行----");    
  13.    Date date1 = new Date();    
  14.    int taskSize = 5;    
  15.    // 建立一個執行緒池    
  16.    ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);    
  17.    // 建立多個有返回值的任務    
  18.    List<Future> list = new ArrayList<Future>();    
  19.    for (int i = 0; i < taskSize; i++) {    
  20.     Callable c = new MyCallable(i + " ");    
  21.     // 執行任務並獲取Future物件    
  22.     Future f = pool.submit(c);    
  23.     // System.out.println(">>>" + f.get().toString());    
  24.     list.add(f);    
  25.    }    
  26.    // 關閉執行緒池    
  27.    pool.shutdown();    
  28.    // 獲取所有併發任務的執行結果    
  29.    for (Future f : list) {    
  30.     // 從Future物件上獲取任務的返回值,並輸出到控制檯    
  31.     System.out.println(">>>" + f.get().toString());    
  32.    }    
  33.    Date date2 = new Date();    
  34.    System.out.println("----程式結束執行----,程式執行時間【"    
  35.      + (date2.getTime() - date1.getTime()) + "毫秒】");    
  36. }    
  37. }    
  38. class MyCallable implements Callable<Object> {    
  39. private String taskNum;    
  40. MyCallable(String taskNum) {    
  41.    this.taskNum = taskNum;    
  42. }    
  43. public Object call() throws Exception {    
  44.    System.out.println(">>>" + taskNum + "任務啟動");    
  45.    Date dateTmp1 = new Date();    
  46.    Thread.sleep(1000);    
  47.    Date dateTmp2 = new Date();    
  48.    long time = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime();    
  49.    System.out.println(">>>" + taskNum + "任務終止");    
  50.    return taskNum + "任務返回執行結果,當前任務時間【" + time + "毫秒】";    
  51. }    
  52. }    

程式碼說明:
上述程式碼中Executors類,提供了一系列工廠方法用於創先執行緒池,返回的執行緒池都實現了ExecutorService介面。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) 
建立固定數目執行緒的執行緒池。
public static ExecutorService newCachedThreadPool() 
建立一個可快取的執行緒池,呼叫execute 將重用以前構造的執行緒(如果執行緒可用)。如果現有執行緒沒有可用的,則建立一個新執行緒並新增到池中。 終止並從快取中移除那些已有 60 秒鐘未被使用的執行緒。
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() 
建立一個單執行緒化的Executor。
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 
建立一個支援定時及週期性的任務執行的執行緒池,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後臺執行緒池還沒有完成Callable的計算,這呼叫返回Future物件的get()方法,會阻塞直到計算完成。