《Java多线程面试题》系列-创建线程的三种方法及其区别

1. 创建线程的三种方法及其区别

1.1 继承thread类

首先，定义thread类的子类并重写run()方法：

package com.zwwhnly.springbootaction.javabase.thread;

public class myfirstthread extends thread {
    @override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            system.out.printf("[myfirstthread]输出:%d,当前线程名称:%s\n",
                    i, getname());
        }
    }
}

然后，创建该子类的实例并调用start()方法启动线程：

package com.zwwhnly.springbootaction.javabase.thread;

public class threadtest {
    public static void main(string[] args) {
        system.out.println("主线程开始执行,当前线程名称:" +
                thread.currentthread().getname());

        thread firstthread = new myfirstthread();
        firstthread.start();

        system.out.println("主线程执行结束,当前线程名称:" +
                thread.currentthread().getname());
    }
}

运行结果如下所示：

主线程开始执行,当前线程名称:main

主线程执行结束,当前线程名称:main

[myfirstthread]输出:0,当前线程名称:thread-0

[myfirstthread]输出:1,当前线程名称:thread-0

[myfirstthread]输出:2,当前线程名称:thread-0

[myfirstthread]输出:3,当前线程名称:thread-0

[myfirstthread]输出:4,当前线程名称:thread-0

从运行结果可以看出以下2个问题：

1. 程序中存在2个线程，分别为主线程main和自定义的线程thread-0。
2. 调用firstthread.start();，run()方法体中的代码并没有立即执行，而是异步执行的。

查看thread类的源码，可以发现thread类实现了接口runnable：

public class thread implements runnable {
    // 省略其它代码
｝

这里是重点，面试常问！

1.2 实现runnable接口(推荐)

首先，定义runnable接口的实现类并实现run()方法：

package com.zwwhnly.springbootaction.javabase.thread;

public class mysecondthread implements runnable {
    @override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            system.out.printf("[mysecondthread]输出:%d,当前线程名称:%s\n",
                    i, thread.currentthread().getname());
        }
    }
}

然后，调用thread类的构造函数创建thread实例并调用start()方法启动线程：

package com.zwwhnly.springbootaction.javabase.thread;

public class threadtest {
    public static void main(string[] args) {
        runnable target = new mysecondthread();
        thread secondthread = new thread(target);
        secondthread.start();
    }
}

运行结果如下所示：

主线程开始执行,当前线程名称:main

主线程执行结束,当前线程名称:main

[mysecondthread]输出:0,当前线程名称:thread-0

[mysecondthread]输出:1,当前线程名称:thread-0

[mysecondthread]输出:2,当前线程名称:thread-0

[mysecondthread]输出:3,当前线程名称:thread-0

[mysecondthread]输出:4,当前线程名称:thread-0

可以看出，使用这种方式和继承thread类的运行结果是一样的。

1.3 实现callable接口

首先，定义callable接口的实现类并实现call()方法：

package com.zwwhnly.springbootaction.javabase.thread;

import java.util.random;
import java.util.concurrent.callable;

public class mythirdthread implements callable<integer> {
    @override
    public integer call() throws exception {
        thread.sleep(6 * 1000);
        return new random().nextint();
    }
}

然后，调用futuretask类的构造函数创建futuretask实例：

callable<integer> callable = new mythirdthread();
futuretask<integer> futuretask = new futuretask<>(callable);

最后，调用thread类的构造函数创建thread实例并调用start()方法启动线程：

package com.zwwhnly.springbootaction.javabase.thread;

import java.util.concurrent.callable;
import java.util.concurrent.executionexception;
import java.util.concurrent.futuretask;

public class threadtest {
    public static void main(string[] args) {
        system.out.println("主线程开始执行,当前线程名称:" +
                thread.currentthread().getname());

        callable<integer> callable = new mythirdthread();
        futuretask<integer> futuretask = new futuretask<>(callable);
        new thread(futuretask).start();

        try {
            system.out.println("futuretask.isdone() return:" + futuretask.isdone());

            system.out.println(futuretask.get());

            system.out.println("futuretask.isdone() return:" + futuretask.isdone());
        } catch (interruptedexception | executionexception e) {
            e.printstacktrace();
        }

        system.out.println("主线程执行结束,当前线程名称:" +
                thread.currentthread().getname());
    }
}

运行结果如下所示：

主线程开始执行,当前线程名称:main

futuretask.isdone() return:false

-1193053528

futuretask.isdone() return:true

主线程执行结束,当前线程名称:main

可以发现，使用callable接口这种方式，我们可以通过futuretask.get()获取到线程的执行结果，而之前的2种方式，都是没有返回值的。

注意事项：调用futuretask.get()获取线程的执行结果时，主线程会阻塞直到获取到结果。

阻塞效果如下图所示：

1.4 区别

以下是重点，面试常问！

1. java中，类仅支持单继承，如果一个类继承了thread类，就无法再继承其它类，因此，如果一个类既要继承其它的类，又必须创建为一个线程，就可以使用实现runable接口的方式。
2. 使用实现runable接口的方式创建的线程可以处理同一资源，实现资源的共享。
3. 使用实现callable接口的方式创建的线程，可以获取到线程执行的返回值、是否执行完成等信息。

关于第2点，可以通过如下示例来理解。

假如我们总共有10张票（共享的资源），为了提升售票的效率，开了3个线程来售卖，代码如下所示：

package com.zwwhnly.springbootaction.javabase.thread;

public class saleticketthread implements runnable {
    private int quantity = 10;

    @override
    public void run() {
        while (quantity > 0) {
            system.out.println(quantity-- + " is saled by " +
                    thread.currentthread().getname());
        }
    }
}

public static void main(string[] args) {
    runnable runnable = new saleticketthread();
    thread saleticketthread1 = new thread(runnable);
    thread saleticketthread2 = new thread(runnable);
    thread saleticketthread3 = new thread(runnable);

    saleticketthread1.start();
    saleticketthread2.start();
    saleticketthread3.start();
}

因为3个线程都是异步执行的，因此每次的运行结果可能是不一样，以下列举2次不同的运行结果。

第1次运行结果：

10 is saled by thread-0

8 is saled by thread-0

7 is saled by thread-0

5 is saled by thread-0

9 is saled by thread-1

3 is saled by thread-1

2 is saled by thread-1

1 is saled by thread-1

4 is saled by thread-0

6 is saled by thread-2

第2次运行结果：

10 is saled by thread-0

9 is saled by thread-0

8 is saled by thread-0

7 is saled by thread-0

6 is saled by thread-0

5 is saled by thread-0

3 is saled by thread-0

2 is saled by thread-0

4 is saled by thread-2

1 is saled by thread-1

如果将上面的saleticketthread修改成继承thread类的方式，就变成了3个线程各自拥有10张票，即变成了30张票，而不是3个线程共享10张票。

2. thread类start()和run()的区别

2.1 示例

因为实现runnable接口的优势，基本上实现多线程都使用的是该种方式，所以我们将之前定义的myfirstthread也修改为实现runnable接口的方式：

package com.zwwhnly.springbootaction.javabase.thread;

public class myfirstthread implements runnable {
    @override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            system.out.printf("[myfirstthread]输出:%d,当前线程名称:%s\n",
                    i, thread.currentthread().getname());
        }
    }
}

然后仍然沿用之前定义的myfirstthread、mysecondthread，我们先看下调用start()的效果：

package com.zwwhnly.springbootaction.javabase.thread;

public class threadtest {
    public static void main(string[] args) {

        system.out.println("主线程开始执行,当前线程名称:" +
                thread.currentthread().getname());

        thread firstthread = new thread(new myfirstthread());

        runnable target = new mysecondthread();
        thread secondthread = new thread(target);

        firstthread.start();
        secondthread.start();

        system.out.println("主线程执行结束,当前线程名称:" +
                thread.currentthread().getname());
    }
}

运行结果（注意：多次运行，结果可能不一样）：

主线程开始执行,当前线程名称:main

[myfirstthread]输出:0,当前线程名称:thread-0

[myfirstthread]输出:1,当前线程名称:thread-0

[mysecondthread]输出:0,当前线程名称:thread-1

主线程执行结束,当前线程名称:main

[mysecondthread]输出:1,当前线程名称:thread-1

[mysecondthread]输出:2,当前线程名称:thread-1

[mysecondthread]输出:3,当前线程名称:thread-1

[mysecondthread]输出:4,当前线程名称:thread-1

[myfirstthread]输出:2,当前线程名称:thread-0

[myfirstthread]输出:3,当前线程名称:thread-0

[myfirstthread]输出:4,当前线程名称:thread-0

可以看出，调用start()方法后，程序中有3个线程，分别为主线程main、thread-0、thread-1，而且执行顺序不是按顺序执行的，存在不确定性。

然后将start()方法修改为run()方法，如下所示：

firstthread.run();
secondthread.run();

此时的运行结果如下所示（多次运行，结果是一样的）：

主线程开始执行,当前线程名称:main

[myfirstthread]输出:0,当前线程名称:main

[myfirstthread]输出:1,当前线程名称:main

[myfirstthread]输出:2,当前线程名称:main

[myfirstthread]输出:3,当前线程名称:main

[myfirstthread]输出:4,当前线程名称:main

[mysecondthread]输出:0,当前线程名称:main

[mysecondthread]输出:1,当前线程名称:main

[mysecondthread]输出:2,当前线程名称:main

[mysecondthread]输出:3,当前线程名称:main

[mysecondthread]输出:4,当前线程名称:main

主线程执行结束,当前线程名称:main

可以看出，调用run()方法后，程序中只有一个主线程，自定义的2个线程并没有启动，而且执行顺序也是按顺序执行的。

1.2 总结

以下是重点，面试常问！

• run()方法只是一个普通方法，调用之后程序会等待run()方法执行完毕，所以是串行执行，而不是并行执行。
• start()方法会启动一个线程，当线程得到cpu资源后会自动执行run()方法体中的内容，实现真正的并发执行。

3. runnable和callable的区别

在文章前面的章节中（1.2 实现runnable接口 和1.3 实现callable接口），我们了解了如何使用runnable、callable接口来创建线程，现在我们分别看下runable和callable接口的定义，其中，runable接口的定义如下所示：

public interface runnable {
    public abstract void run();
}

callable接口的定义如下所示：

public interface callable<v> {
    v call() throws exception;
}

由此可以看出，runnable和callable的区别主要有以下几点：

1. runable的执行方法是run()，callable的执行方法是call()
2. call()方法可以抛出异常，run()方法如果有异常只能在内部消化
3. 实现runnable接口的线程没有返回值，实现callable接口的线程能返回执行结果
4. 实现callable接口的线程，可以和futuretask一起使用，获取到线程是否完成、线程是否取消、线程执行结果，也可以取消线程的执行。

4. 源码及参考

源码地址：，欢迎下载。

java中实现多线程的两种方式之间的区别

java thread 的 run() 与 start() 的区别

java runnable与callable区别

callable,runnable比较及用法

runnable和callable的区别和用法

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