操作系统(2)-创建线程的几种方式
一、通过继承Thread类创建线程类
1.步骤
- 定义Thread类的子类FirstThread,并重写run()方法。run()方法的方法体(线程执行体)就是线程要执行的任务。
- 创建FirstThread类的实例。
- 调用子类实例的star()方法来启动线程。
2.代码:
public class FirstThread extends Thread{ private int i;//重写run方法,public void run(){for(;i<1000 ;i++){System.out.println(getName()+" "+i);//之所以可以直接调用Therad类的getName()方法,是因为该类继承了Thread类}}public static void main(String[] args) {for(int i=0;i<100;i++){//获取当前线程:这里是主线程 System.out.println("当前线程:"+Thread.currentThread().getName()+" "+i);if(i == 20){//启动第一个线程new FirstThread().start();//启动第二个线程new FirstThread().start();}}}
}
部分结果:
Thread-1 731
Thread-0 16
Thread-1 732
Thread-0 17
Thread-1 733
Thread-0 18
Thread-1 734
Thread-0 19
3.分析结果
从结果可以看出,第一个线程与第二个线程在交替运行。而且,我们可以发现,线程1的变量从i从731到734连续,而线程2从16到19连续。这说明,虽然 i 是FirstThread类的实例变量而非局部变量,但因为程序每次创建线程时,都会创建一个对象(new FirstThread),所以线程1与线程2不会共享 i 这个实例变量。
所以,通过继承Thread类创建线程类时,多个线程之间无法共享该线程类的实例变量。
二、实现Runnable接口方式创建线程类
1.步骤
- 定义Runnable接口实现类SecondThread类,并重写该接口的run()方法
- 创建SecondThread的实例st
- 以st作为target创建Thread对象,该Thread对象才是真正的线程对象啊,只不过该Thread线程,只负责执行target里的run()方法。
- 调用线程对象的start()方法启动。
2.代码
public class SecondThread implements Runnable {private int i;@Overridepublic void run() {for(;i<1000;i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);//实现Runnable接口时,只能使用Thread类调用当前线程}}public static void main(String[] args) {SecondThread st = new SecondThread();//创建线程的targetfor(int i=0;i<100;i++){if(i==20){new Thread(st,"线程1").start();new Thread(st, "线程2").start();//两种方式}}}}
结果片段1:
线程1 0
线程2 0
线程2 1
线程2 2
线程2 3
线程2 5
线程2 6
结果片段2:
线程2 306
线程2 307
线程1 4
线程1 308
线程1 309
分析结果
我们会发现,结果1片段中 i 变量没有4,而是出现在了片段2中,而且线程2当中没有i=4这个变量,则线程1就会有,即两个线程共享 i 这个变量。
所以,程序创建的SecondThread对象只是Thread类构造Thread(Runnable target, String name)中的target,该target可被多个线程共享。
三、使用Callable和Future创建线程
Callabled接口有点儿像是Runnable接口的增强版,它以call()方法作为线程执行体,call()方法比run()方法功能更强大。
call()方法可以有返回值,可以声明抛出异常类。
获取call()方法里的返回值: 通过FutureTask类(实现Future接口)的实例对象的get()方法得到,得到结果类型与创建TutureTask类给的泛型一致。
1. 步骤
1、 定义实现Callable接口的实现类,并实现call()方法。注意:Callable有泛型限制,与返回值类型一致。这里是Integer
public class ThirdThread implements Callable<Integer>{//重写call()方法}
2、 再创建Callable实现类的实例tt。
ThirdThread tt = new ThirdThread();
3、 使用FutureTask类包装Callable的实例tt。
FutureTask<Integer> task = new FutureTask<Integer>(tt);//注意:泛型限制与返回结果一致。
4、以FutureTask对象(task)作为Thread的target来创建线程,并启动。
new Thread(task, "线程").start();
5、调用FutureTask对象(task)的get()方法获得返回值
Integer result = task.get();//会有异常
2.代码
public class ThirdThread implements Callable<Integer>{private int i;@Overridepublic Integer call() throws Exception {for(;i<100;i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);}return i;}public static void main(String[] args) {//创建Callable对象ThirdThread tt = new ThirdThread();FutureTask<Integer> task = new FutureTask<Integer>(tt);for(int i=0;i<1000;i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);if(i == 20){//创建线程 new Thread(task, "线程").start();}}try {//获取线程返回值Integer result = task.get();System.out.println(result);} catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace();} catch (ExecutionException e) {e.printStackTrace();}}}
3.结果分析
结果是,只能new一个Thread,即单线程,所以这么写于多线程是行不通的。需要创建一个能执行多个任务的服务。
4.Future接口控制Callable里任务的几个方法
- boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) : 试图取消Callable里的任务,即中断线程。不一定会成功。
- V get() : 得到Callable任务里call()方法的返回值 。调用该方法将会导致主线程被主阻塞。必须要等到子线程结束后才会得到返回值,得到返回值 后,主线程才能继续往下执行。
- V get(long timeout,TimeUnit unit) : 也是得到返回值,但该方法会让程序阻塞timeout和unit指定的时间,若指定时间后还没有返回值 ,则抛出TimeoutException异常。
- boolean isCanceled() : 如果在任务结束前被取消了,该方法就会返回true.
- boolean isDone() : 如果Callalbe任务已完成,则返回true。
5.Callable接口方式的多线程示例
代码:
public class CallableAndFuture { public static class MyCallableClass implements Callable { private int i = 0; public Integer call() throws Exception { for(;i<1000;i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);}return i; } } public static void main(String[] args) { // 定义3个Callable类型的任务 MyCallableClass task1 = new MyCallableClass(); MyCallableClass task2 = new MyCallableClass(); MyCallableClass task3 = new MyCallableClass(); // 创建一个执行任务的服务 ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3); try { // 提交并执行任务,任务启动时返回了一个Future对象, // 如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个Future对象进行操作 Future future1 = es.submit(task1); // 如果调用get方法,当前线程会等待任务执行完毕后才往下执行 // System.out.println("task1: " + future1.get()); Future future2 = es.submit(task2); //System.out.println("task2 cancel: " + future2.cancel(true)); // 获取第三个任务的输出,因为执行第三个任务会引起异常 // 所以下面的语句将引起异常的抛出 Future future3 = es.submit(task3); //System.out.println("task3: " + future3.get()); } catch (Exception e) { System.out.println(e.toString()); } // 停止任务执行服务 es.shutdownNow(); }
}
结果片段:
pool-1-thread-2 502
pool-1-thread-3 867
pool-1-thread-2 503
pool-1-thread-3 868
pool-1-thread-2 504
pool-1-thread-3 869
pool-1-thread-2 505
pool-1-thread-3 870
pool-1-thread-2 506
pool-1-thread-3 871
pool-1-thread-2 507
结果分析:
只要不调用get()方法,就不会阻塞,多个线程之间会交替执行;从序号可看出,每个线程的都是连续的,所以每个线程之间不共享实例变量 i ,这跟Thread方式是一样的。原因是每个线程我们都new了一个task的。
四、三种创建方式区别
首先三种方式都可以创建多线程。
Thread方式和Callable方式不能共享实例变量;而Runnalbe方式可共享,因为能共享target。
因为通过实现Runnable接口与Callable接口类似,只是Callable接口方式的call()方法有返回值和可声明抛出异常,所以我们将这两种方式统称为RC方式。通过继承Thread类方式称为T方式。
1. RC方式优缺点:
优点:
- 还可以继承其他类。
- 多个线程可共享一个target对象。适用于多个线程处理同一份资源的情况。
缺点:
编程稍稍复杂些。
2. T方式优缺点:
优点:
编程简单。缺点:
因为单继承的限制,不能再继承其他类了。
综上分析:最好采用RC方式。
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参考文章
- https://www.jianshu.com/p/22d6ebe1b30a
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