Java多线程知识点详解——Java进阶系列(十二)

崔文源

序

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本教程将包含基础知识、进阶知识、常用框架等，循序渐进地分享Java中必须掌握的知识和技术。跟着老K的教程每天学习一点，你会发现入门Java没有想象中那么难。

之前我们通过4期的内容分享了IO文件读写和它的实战。本期开始，我们将进入Java进阶知识的最后一个模块知识——多线程.
实现多线程的方法有很多，我们会介绍三个最具代表性的实现方法：Thread类、Runnable接口和Callable接口。


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正式开始本期内容的分享：
一、Thread类

Thread类是控制多线程的类。
代码示例：
import java.util.Random;

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        SubThread threadA = new SubThread();
        threadA.setName("A线程");
        SubThread threadB = new SubThread();
        threadB.setName("B线程");

        threadA.start();
        threadB.start();
    }

    static class SubThread extends Thread {

        @Override
        public void run() {
            int num = 0;
            for (int i = 1; i <= 5; i++) {
                num += new Random().nextInt(10);
                System.out.println(this.getName() + "在" + i + "时的累加和为" + num);
            }
        }
    }
}运行结果：
A线程在1时的累加和为0
B线程在1时的累加和为9
A线程在2时的累加和为6
B线程在2时的累加和为9
A线程在3时的累加和为8
B线程在3时的累加和为9
A线程在4时的累加和为15
B线程在4时的累加和为11
A线程在5时的累加和为19
B线程在5时的累加和为11说明：

• 上例中，SubThread是Thread的子类，用于设置自定义的线程逻辑；
  
• Thread线程是通过定义子类，重写内部方法run来实现自定义线程的，重写的run方法里就是自定义的执行逻辑；
  
• Thread类及其子类，都包含start方法，用来启动当前线程；
  
• 从上例的运行结果可以看出，A、B两个进程不是“先A后B”的顺序，而是交替执行，这体现了多线程的逻辑；
  
• 由于多线程的执行存在随机性，加上上例中的线程逻辑中加入了随机数，所以每次执行的结果和顺序都不会一样。
  

<hr/>二、Runnable接口

Runnable是一种通过接口实现线程逻辑的方法，使用上和Thread类似，不同程序员习惯不同，不管Runnable还是Thread，都是实现线程的好方法。
示例代码：
import java.util.Random;

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Thread threadA = new Thread(new SubThread());
        threadA.setName("A线程");
        Thread threadB = new Thread(new SubThread());
        threadB.setName("B线程");

        threadA.start();
        threadB.start();
    }

    static class SubThread implements Runnable {

        @Override
        public void run() {
            int num = 0;
            for (int i = 1; i <= 5; i++) {
                num += new Random().nextInt(10);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在" + i + "时的累加和为" + num);
            }
        }
    }
}运行结果:
A线程在1时的累加和为5
B线程在1时的累加和为8
A线程在2时的累加和为14
B线程在2时的累加和为17
A线程在3时的累加和为20
B线程在3时的累加和为17
A线程在4时的累加和为28
B线程在4时的累加和为18
A线程在5时的累加和为29
B线程在5时的累加和为21说明：

• Runnable也有run方法，使用上和Thread的run相似；
  
• Runnable可以通过作为Thread的构造参数实现线程功能；
  
• Runnable接口的实现类没有start方法，要执行线程必须以参数方式传入Thread，利用Thread的start方法启动。
  

<hr/>三、Callable接口

使用Thread或者Runnable的时候，有一个缺陷：就是因为是继承父类方法重写，所以不能规定返回值，而Callable能比较好地解决这个问题。
示例代码：
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.*;

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {

        ExecutorService exe = Executors.newFixedThreadPool(3);
        SubThread threadA = new SubThread();
        threadA.name = "A线程";
        SubThread threadB = new SubThread();
        threadB.name = "B线程";

        Future<Integer> f1 = exe.submit(threadA);
        Future<Integer> f2 = exe.submit(threadB);

        exe.shutdown();

        System.out.println(threadA.name + "的总和为" + f1.get());
        System.out.println(threadB.name + "的总和为" + f2.get());
    }

    static class SubThread implements Callable<Integer> {
        public String name;

        @Override
        public Integer call() {
            int num = 0;
            for (int i = 1; i <= 5; i++) {
                num += new Random().nextInt(10);
                System.out.println(this.name + "在" + i + "时的累加和为" + num);
            }
            return num;
        }
    }
}运行结果：
A线程在1时的累加和为0
B线程在1时的累加和为9
A线程在2时的累加和为2
B线程在2时的累加和为18
A线程在3时的累加和为10
B线程在3时的累加和为22
A线程在4时的累加和为17
B线程在4时的累加和为30
A线程在5时的累加和为25
B线程在5时的累加和为30
A线程的总和为25
B线程的总和为30说明：

• Callable接口可以有返回值，此处的泛型用来规范返回值的数据类型，此处为Integer；
  
• ExecutorService是用来管理线程池的类，Executors是线程管理的一个核心类；
  
• Executors.newFixedThreadPool可以固定线程池中线程数量，返回类型为ExecutorService；
  
• Callable接口实现类，需要放在ExecutorService中通过submit方法启动；
  
• submit的线程，返回的是一个Future类型的数据，Future里会包含Callable.call的返回值；
  
• 通过Future的方法get，可以获取Callable.call的返回值，用以后续的程序；
  
• ExecutorService由于是充当线程池的角色，所以不会因为线程结束而自动关闭，需要通过shutdown方法进行关闭。
  

<hr/>以上就是有关于Java多线程的三个最具代表性的实现方法。大家可以收藏这篇文章，多读几遍慢慢消化。
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本期的内容就分享到这里。
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结束语

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