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死磕 java執行緒系列之建立執行緒的8種方式


問題

(1)建立執行緒有哪幾種方式?

(2)它們分別有什麼運用場景?

簡介

建立執行緒,是多執行緒程式設計中最基本的操作,彤哥總結了一下,大概有8種建立執行緒的方式,你知道嗎?

繼承Thread類並重寫run()方法

public class CreatingThread01 extends Thread {

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(getName() + " is running");
    }

    public static void main(String[] args) {
        new CreatingThread01().start();
        new CreatingThread01().start();
        new CreatingThread01().start();
        new CreatingThread01().start();
    }
}

繼承Thread類並重寫run()方法,這種方式的弊端是一個類只能繼承一個父類,如果這個類本身已經繼承了其它類,就不能使用這種方式了。

實現Runnable介面

public class CreatingThread02 implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running");
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new CreatingThread02()).start();
        new Thread(new CreatingThread02()).start();
        new Thread(new CreatingThread02()).start();
        new Thread(new CreatingThread02()).start();
    }
}

實現Runnable介面,這種方式的好處是一個類可以實現多個介面,不影響其繼承體系。

匿名內部類

public class CreatingThread03 {
    public static void main(String[] args) {
        // Thread匿名類,重寫Thread的run()方法
        new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(getName() + " is running");
            }
        }.start();

        // Runnable匿名類,實現其run()方法
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running");
            }
        }).start();
        
        // 同上,使用lambda表示式函數語言程式設計
        new Thread(()->{
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running");
        }).start();
    }
}

使用匿名類的方式,一是重寫Thread的run()方法,二是傳入Runnable的匿名類,三是使用lambda方式,現在一般使用第三種(java8+),簡單快捷。

實現Callabe介面

public class CreatingThread04 implements Callable<long> {
    @Override
    public Long call() throws Exception {
        Thread.sleep(2000);
        System.out.println(Thread.currentThread().getId() + " is running");
        return Thread.currentThread().getId();
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        FutureTask<long> task = new FutureTask&lt;&gt;(new CreatingThread04());
        new Thread(task).start();
        System.out.println("等待完成任務");
        Long result = task.get();
        System.out.println("任務結果:" + result);
    }
}

實現Callabe介面,可以獲取執行緒執行的結果,FutureTask實際上實現了Runnable介面。

定時器(java.util.Timer)

public class CreatingThread05 {
    public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        // 每隔1秒執行一次
        timer.schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running");
            }
        }, 0 , 1000);
    }
}

使用定時器java.util.Timer可以快速地實現定時任務,TimerTask實際上實現了Runnable介面。

執行緒池

public class CreatingThread06 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i &lt; 100; i++) {
            threadPool.execute(()-&gt; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running"));
        }
    }
}

使用執行緒池的方式,可以複用執行緒,節約系統資源。

平行計算(Java8+)

public class CreatingThread07 {

    public static void main(String[] args) {
        List<integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        // 序列,列印結果為12345
        list.stream().forEach(System.out::print);
        System.out.println();
        // 並行,列印結果隨機,比如35214
        list.parallelStream().forEach(System.out::print);
    }
}

使用平行計算的方式,可以提高程式執行的效率,多執行緒並行執行。

Spring非同步方法

首先,springboot啟動類加上@EnableAsync註解(@EnableAsync是spring支援的,這裡方便舉例使用springboot)。

@SpringBootApplication
@EnableAsync
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

其次,方法加上@Async註解。

@Service
public class CreatingThread08Service {

    @Async
    public void call() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running");
    }
}

然後,測試用例直接跟使用一般的Service方法一模一樣。

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = Application.class)
public class CreatingThread08Test {

    @Autowired
    private CreatingThread08Service creatingThread08Service;

    @Test
    public void test() {
        creatingThread08Service.call();
        creatingThread08Service.call();
        creatingThread08Service.call();
        creatingThread08Service.call();
    }
}

執行結果如下:

task-3 is running
task-2 is running
task-1 is running
task-4 is running

可以看到每次執行方法時使用的執行緒都不一樣。

使用Spring非同步方法的方式,可以說是相當地方便,適用於前後邏輯不相關聯的適合用非同步呼叫的一些方法,比如傳送簡訊的功能。

總結

(1)繼承Thread類並重寫run()方法;

(2)實現Runnable介面;

(3)匿名內部類;

(4)實現Callabe介面;

(5)定時器(java.util.Timer);

(6)執行緒池;

(7)平行計算(Java8+);

(8)Spring非同步方法;

彩蛋

上面介紹了那麼多建立執行緒的方式,其實本質上就兩種,一種是繼承Thread類並重寫其run()方法,一種是實現Runnable介面的run()方法,那麼它們之間到底有什麼聯絡呢?

請看下面的例子,同時繼承Thread並實現Runnable介面,應該輸出什麼呢?

public class CreatingThread09 {

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(()-&gt; {
            System.out.println("Runnable: " + Thread.currentThread().getName());
        }) {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Thread: " + getName());
            }
        }.start();
    }
}

說到這裡,我們有必要看一下Thread類的原始碼:

public class Thread implements Runnable {
    // Thread維護了一個Runnable的例項
    private Runnable target;
    
    public Thread() {
        init(null, null, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);
    }
    
    public Thread(Runnable target) {
        init(null, target, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);
    }
    
    private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name,
                      long stackSize, AccessControlContext acc,
                      boolean inheritThreadLocals) {
        // ...
        // 構造方法傳進來的Runnable會賦值給target
        this.target = target;
        // ...
    }
    
    @Override
    public void run() {
        // Thread預設的run()方法,如果target不為空,會執行target的run()方法
        if (target != null) {
            target.run();
        }
    }
}

看到這裡是不是豁然開朗呢?既然上面的例子同時繼承Thread並實現了Runnable介面,根據原始碼,實際上相當於重寫了Thread的run()方法,在Thread的run()方法時實際上跟target都沒有關係了。

所以,上面的例子輸出結果為Thread: Thread-0,只輸出重寫Thread的run()方法中的內容。


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