Java：简述Java多线程的四种实现方式

关联文章：《Java：简述Java中的多线程编程》

Java多线程实现方式主要有四种：继承Thread类、实现Runnable接口、实现Callable接口通过FutureTask包装器来创建Thread线程、使用线程池接口ExecutorService结合Callable、Future实现有返回结果的多线程。
其中前两种方式线程执行完后都没有返回值，后两种是带返回值的。

1、继承Thread类创建线程
Thread类本质上是实现了Runnable接口的一个实例，代表一个线程的实例。启动线程的唯一方法就是通过Thread类的start()实例方法。start()方法是一个native方法，它将启动一个新线程，并执行run()方法。这种方式实现多线程很简单，通过自己的类直接extend Thread，并复写run()方法，就可以启动新线程并执行自己定义的run()方法。例如：

public class MyThread extends Thread {  public void run() {  System.out.println("MyThread.run()");  }
}
MyThread myThread1 = new MyThread();             myThread1.start();
MyThread myThread2 = new MyThread();             myThread2.start();

2、实现Runnable接口创建线程
如果自己的类已经extends另一个类，就无法直接extends Thread，此时，可以实现一个Runnable接口，如下：

public class MyThread extends OtherClass implements Runnable {  public void run() {  System.out.println("MyThread.run()");  }
}

为了启动MyThread，需要首先实例化一个Thread，并传入自己的MyThread实例：

MyThread myThread = new MyThread();       Thread thread = new Thread(myThread);
thread.start();

事实上，当传入一个Runnable target参数给Thread后，Thread的run()方法就会调用target.run()，参考JDK源代码：

public void run() {  if (target != null) {  target.run();  }
}

3、实现Callable接口通过FutureTask包装器来创建Thread线程
Callable接口（也只有一个方法）定义如下：

public interface Callable<V>   { V call（） throws Exception;
} public class SomeCallable<V> extends OtherClass implements Callable<V> {@Overridepublic V call() throws Exception {return null;}
}Callable<V> oneCallable = new SomeCallable<V>();   //使用Callable<Integer>创建一个FutureTask<Integer>对象：
FutureTask<V> oneTask = new FutureTask<V>(oneCallable);   //注释：FutureTask<Integer>是一个包装器，它通过接受Callable<Integer>来创建，它同时实现了Future和Runnable接口。
//由FutureTask<Integer>创建一个Thread对象：
Thread oneThread = new Thread(oneTask);
oneThread.start();

4、使用线程池接口ExecutorService结合Callable、Future实现有返回结果的线程
ExecutorService、Callable、Future三个接口实际上都是属于Executor框架。返回结果的线程是在JDK1.5中引入的新特征，有了这种特征就不需要再为了得到返回值而大费周折了。而且自己实现了也可能漏洞百出。可返回值的任务必须实现Callable接口。类似的，无返回值的任务必须实现Runnable接口。执行Callable任务后，可以获取一个Future的对象，在该对象上调用get就可以获取到Callable任务返回的Object了。
注意：get方法是阻塞的，即：线程无返回结果，get方法会一直等待。

再结合线程池接口ExecutorService就可以实现传说中有返回结果的多线程了。
下面提供了一个完整的有返回结果的多线程测试例子，在JDK1.5下验证过没问题可以直接使用。代码如下：

import java.util.concurrent.*;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;  //有返回值的线程
@SuppressWarnings("unchecked")
public class Test {  public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {  System.out.println("----程序开始运行----");  Date date1 = new Date();  int taskSize = 5;  // 创建一个线程池  ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);  // 创建多个有返回值的任务  List<Future> list = new ArrayList<Future>();  for (int i = 0; i < taskSize; i++) {  Callable c = new MyCallable(i + " ");  // 执行任务并获取Future对象  Future f = pool.submit(c);  // System.out.println(">>>" + f.get().toString());  list.add(f);  }  // 关闭线程池  pool.shutdown();  // 获取所有并发任务的运行结果  for (Future f : list) {  // 从Future对象上获取任务的返回值，并输出到控制台  System.out.println(">>>" + f.get().toString());  }  Date date2 = new Date();  System.out.println("-程序结束运行-，程序运行时间【"  + (date2.getTime() - date1.getTime()) + "毫秒】");  }
}  class MyCallable implements Callable<Object> {  private String taskNum;  MyCallable(String taskNum) {  this.taskNum = taskNum;  }  public Object call() throws Exception {  System.out.println(">>>" + taskNum + "任务启动");  Date dateTmp1 = new Date();  Thread.sleep(1000);  Date dateTmp2 = new Date();  long time = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime();  System.out.println(">>>" + taskNum + "任务终止"); return taskNum + "任务返回运行结果,当前任务时间【" + time + "毫秒】";  }
}

上述代码说明：上述代码中Executors类，提供了一系列工厂方法用于创建线程池，返回的线程池都实现了ExecutorService接口。ExecutoreService提供了submit()方法，传递一个Callable，或Runnable，返回Future。如果Executor后台线程池还没有完成Callable的计算，这调用返回Future对象的get()方法，会阻塞直到计算完成。
1. public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
创建固定数目线程的线程池。
2. public static ExecutorService newCachedThreadPool()
创建一个可缓存的线程池，调用execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。
3. public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
创建一个单线程化的Executor。
4. public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池，多数情况下可用来替代Timer类。

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