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JAVA多執行緒實現的三種方式(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)

JAVA多執行緒實現方式

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. publicclass MyThread extends Thread {  
  2.   publicvoid 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. publicclass MyThread extends OtherClass implements Runnable {  
  2.   publicvoid 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. publicvoid 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. publicclass Test {  
  10. publicstaticvoid 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。