Java建立多執行緒的四種方式

炸雞啤酒不可負發表於2020-10-22

在進行講解執行緒的建立方式之前,首先了解下什麼是程式,什麼是執行緒,程式與執行緒之間的關係等

什麼是程式?

其實當一個程式進入記憶體執行時,就是一個程式,程式是處於執行中的程式,並且具有一定的獨立功能,程式是系統進行資源分配和排程的一個獨立單位,具有獨立性,動態性,併發性,這裡的獨立性指的是在系統中獨立存在,有獨立資源,有獨立地址空間,沒有程式允許,不會跟別的程式互動;動態性指的是程式在系統中有生命週期以及各種不同的狀態,這也是跟程式的區別,程式加入了時間的概念;併發性指的是程式間可以在單處理器上併發執行,獨立互不影響

那什麼是執行緒呢?

多執行緒其實就是擴充套件了多程式的概念,使一個程式可以同時併發處理多個任務,可以看成是輕量級的程式;執行緒是程式的組成部分,一個程式可以有多個執行緒,執行緒可以有自己的堆疊,程式計數器,區域性變數,但是沒有系統資源,執行緒是必須有一個父程式的,他與父程式的其他執行緒是共享全部資源,執行緒的排程與管理是由父程式負責為完成

簡單來說就是,作業系統可以同時執行多個任務,每個任務就是程式,程式可以同時執行多個任務,每個任務就是執行緒

如何建立多執行緒?

建立多執行緒的方式可以概括為四種:

1,繼承Thread類,重寫run()方法

2,實現Runnable介面,重寫run()方法

3,實現Callable介面, 重寫call()方法,藉助Future執行

4,藉助Executor框架使用執行緒池建立執行緒

具體執行緒建立方式如下:

一:繼承Thread類建立執行緒

class MyThead extends  Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 繼承Thread執行緒啦");
    }
}

呼叫線層的start()方法啟動執行緒

 new MyThead().start();

執行結果如下:

 

 

 注:Thread其實也是實現了Runnable介面

二:實現Runnable介面建立執行緒

class MyRunnable implements  Runnable {
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 實現Runnable執行緒啦");
    }
}

  藉助Thread類呼叫線層的start()方法啟動執行緒

new Thread(new MyRunnable()) .start();

 執行結果如下: 

 

三:使用Callable和Future介面建立執行緒

Java5開始提供Callable介面,提供call方法作為執行緒的執行體,可以看成是Runnable介面的增強版本,增強點在於call()方法可以有返回值,並且可以丟擲異常,由於Callable是新增的介面,不能作為Thread的target使用,所以Java5裡提供了Future介面,該介面實現了Runnable,Future的實現類FutureTask類用來包裝Callable物件,那麼該怎麼呼叫並獲取返回值呢?下面用程式碼進行展示用法:

建立Callable物件

class MyCallable  implements Callable<Map<String, String>> {

    public Map<String, String> call() throws Exception {
        HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>();
        map.put("returnCode", "000000");
        map.put("messgae", Thread.currentThread().getName() + ":Callable建立執行緒成功");
        return map;
    }
}

 啟動執行緒

public static void main(String[] args) {
        FutureTask<Map<String, String>>  future = new FutureTask(new MyCallable());
        new Thread(future).start();
        try {
            /**
             * get()返回Callable任務裡的call()返回值
             * get方法是一個阻塞方法,對於task內建了一些任務狀態,當任務狀態為新建0或者初始化完成的時候1的時候會阻塞
             * 需要根據設定的時間阻塞,沒有設定時會一直進行阻塞,一直到有結果返回
             */
            Map<String, String> resultMap = future.get();
            System.out.println(resultMap);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

 

執行結果如下:

 

 

 

四:藉助Executor框架使用執行緒池建立執行緒

  •  Executors提供了一系列工廠方法用於創先執行緒池,建立的執行緒池都實現了ExecutorService介面,下面為常用的執行緒池:

建立固定數目執行緒的執行緒池,操作一個共享的無邊界佇列,當所有執行緒都處於活動狀態時,額外的任務被提交它們將在佇列中等待,直到執行緒可用。當有執行緒池掛掉會重新建立一個新的

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
 }
 
  • 建立一個可快取的執行緒池,可以建立的範圍是0-Integer.MAX_VALUE,當有可用執行緒時直接使用,當沒有時建立新的執行緒並新增到快取中,提供使用,這種型別的執行緒池,適合執行許多短期的非同步任務的程式,是在執行方法之前建立執行緒,60秒內未使用的執行緒會被終止並刪除快取,
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
}
 
  • 建立一個單執行緒化的Executor,只會有一個執行緒池,當這個執行緒池掛掉會自動建立一個新的
 public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
  }
  • 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
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
 }
 
一般來說,CachedTheadPool在程式執行過程中通常會建立與所需數量相同的執行緒,然後在它回收舊執行緒時停止建立新執行緒,因此它是合理的Executor的首選,只有當這種方式會引發問題時(比如需要大量長時間面向連線的執行緒時),才需要考慮用FixedThreadPool
 
下面提供一個固定大小的執行緒池的使用案例:
    public static void main(String[] args) {
        try {
            ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
            for (int i = 0; i <15; i++) {
          //主要通過submit方法執行呼叫,可以接收Runnable,Callable Future<Map<String, String>> future = threadPool.submit(new MyCallable()); Map<String, String> resultMap = future.get(); System.out.println(resultMap); } threadPool.shutdown(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }
 
執行結果如下:

 

 

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