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Java 线程对比(Thread,Runnable,Callable)实例详解

程序员文章站 2024-03-08 23:19:16
java 线程对比thread,runnable,callable java 使用 thread 类代表线程,所有现场对象都必须是 thread 类或者其子类的实例。每个...

java 线程对比thread,runnable,callable

java 使用 thread 类代表线程,所有现场对象都必须是 thread 类或者其子类的实例。每个线程的作用是完成一定的任务,实际上就是执行一段程序流。java 使用线程执行体来代表这段程序流。

1.继承thread 类创建线程

启动多线程的步骤如下:

(1)定义thread 类的子类,并重写该类的run() 方法,该run() 方法的方法体就代表类线程需要完成的任务。因此把run() 方法称为线程执行体。
(2)创建 thread 子类的实例,即创建线程对象。
(3)调用线程的star()方法来启动该线程。

相关代码如下:

/**
   * 继承 thread 的内部类,以买票例子
   */
  public class firstthread extends thread{
    private int i;
    private int ticket = 10;

    @override
    public void run() {
      for (;i<20;i++) {
        //当继承thread 时,直接使用this 可以获取当前的线程,getname() 获取当前线程的名字
//        log.d(tag,getname()+" "+i);

        if(this.ticket>0){
          log.e(tag, getname() + ", 卖票:ticket=" + ticket--);
        }
      }

    }
  }

  private void starticketthread(){
    log.d(tag,"starticketthread, "+thread.currentthread().getname());

    firstthread thread1 = new firstthread();
    firstthread thread2 = new firstthread();
    firstthread thread3 = new firstthread();

    thread1.start();
    thread2.start();
    thread3.start();

    //开启3个线程进行买票,每个线程都卖了10张,总共就30张票

  }

运行结果:

Java 线程对比(Thread,Runnable,Callable)实例详解

可以看到 3 个线程输入的 票数变量不连续,注意:ticket 是 firstthread 的实例属性,而不是局部变量,但是因为程序每次创建线程对象都需要创建一个firstthread 的对象,所有多个线程不共享该实例的属性。

2.实现 runnable 接口创建线程

注意:public class thread implements runnable

(1)定义 runnable 接口的实现类,并重写该接口的run()方法,该run() 方法的方法体同样是该线程的线程执行体。
(2)创建 runnable 实例类的实例,此实例作为 thread 的 target 来创建thread 对象,该thread 对象才是真正的对象。

相关代码如下:

/**
   * 实现 runnable 接口,创建线程类
   */
  public class secondthread implements runnable{

    private int i;
    private int ticket = 100;

    @override
    public void run() {
      for (;i<20;i++) {
        //如果线程类实现 runnable 接口
        //获取当前的线程,只能用 thread.currentthread() 获取当前的线程名
        log.d(tag,thread.currentthread().getname()+" "+i);

        if(this.ticket>0){
          log.e(tag, thread.currentthread().getname() + ", 卖票:ticket=" + ticket--);
        }
      }
    }
  }


  private void starticketthread2(){
    log.d(tag,"starticketthread2, "+thread.currentthread().getname());

    secondthread secondthread = new secondthread();

    //通过new thread(target,name)创建新的线程
    new thread(secondthread,"买票人1").start();
    new thread(secondthread,"买票人2").start();
    new thread(secondthread,"买票人3").start();

    //虽然是开启了3个线程,但是一共只买了100张票
  }

运行结果:

Java 线程对比(Thread,Runnable,Callable)实例详解

可以看到 3 个线程输入的 票数变量是连续的,采用 runnable 接口的方式创建多个线程可以共享线程类的实例的属性。这是因为在这种方式下,程序所创建的runnable 对象只是线程的 target ,而多个线程可以共享同一个 target,所以多个线程可以共享同一个线程类(实际上应该是该线程的target 类)的实例属性。

3.使用 callable 和future 创建线程

从 java 5 开始,java 提供了 callable 接口,该接口是runnable 的增强版,callable 提供类一个 call() 方法可以作为线程执行体,但是call() 方法的功能更强大。

(1) call() 方法可以有返回值
(2) call() 方法可以声明抛出异常

因此我们完全可以提供一个callable 对象作为thread的 target ,而该线程的执行体就是该callable 对象的call() 方法。同时 java 5 提供了 future 接口 来代表callable 接口里 call() 方法的返回值,并且提供了一个 futuretask 的实现类,该实现类实现类 future 接口,并实现了runnable 接口—可以作为thread 类的target.

启动步骤如下:

(1)创建callable接口的实现类,并实现call() 方法,该call() 方法将作为线程的执行体,且该call() 方法是有返回值的。
(2)创建 callable实现类的实例,使用 futuretask 类来包装callable对象,该futuretask 对象封装 call() 方法的返回值。
(3)使用futuretask 对象作为thread对象的target创建并启动新线程。
(4)调用futuretask对象的get()方法来获取子线程执行结束后的返回值。

相关代码如下:

/**
   * 使用callable 来实现线程类
   */
  public class thirdthread implements callable<integer>{

    private int ticket = 20;

    @override
    public integer call(){

      for ( int i = 0;i<10;i++) {
        //获取当前的线程,只能用 thread.currentthread() 获取当前的线程名
//        log.d(tag,thread.currentthread().getname()+" "+i);

        if(this.ticket>0){
          log.e(tag, thread.currentthread().getname() + ", 卖票:ticket=" + ticket--);
        }
      }


      return ticket;
    }
  }

  private void starcallablethread(){
    thirdthread thirdthread = new thirdthread();
    futuretask<integer> task = new futuretask<integer>(thirdthread);

    new thread(task,"有返回值的线程").start();

    try {
      integer integer = task.get();
      log.d(tag,"starcallablethread, 子线程的返回值="+integer);

    } catch (interruptedexception e) {
      e.printstacktrace();
    } catch (executionexception e) {
      e.printstacktrace();
    }

  }

运行结果:

Java 线程对比(Thread,Runnable,Callable)实例详解

注意:callable的call() 方法允许声明抛出异常,并且允许带有返回值。
程序最后调用futuretask 对象的get()方法来返回call()方法的返回值,导致主线程被阻塞,直到call()方法结束并返回为止。

4.三种方式的对比

采用继承thread 类的方式创建多线程

劣势: 已经继承thread类不能再继承其他父类。

优势: 编写简单

采用继承runnable,callable 接口的方式创建多线程

劣势: 编程稍微有点复杂,如果需要访问当前线程必须使用thread.currentthread()

优势:

(1)还可以继承其他类
(2)多个线程可以共享一个target 对象,所以非常适合多个相同的线程来处理同一份资源的情况,从而将cpu,代码和数据分开,形成清晰的模型,较好的体现类面向对象的思想。

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