一文搞懂Java线程的创建方式

上一篇 / 下一篇  2023-04-25 15:35:51

  前言
  本篇文章将对Java中的线程创建进行实战说明。
  正文
  一. 继承Thread
  可以通过创建Thread的子类并在子类中重写run() 方法完成线程创建。示例如下所示。
  public class ThreadTest {
      @Test
      public void 继承Thread() throws Exception {
          // 创建线程对象
          MyThread myThread = new MyThread();
          // 启动线程
          myThread.start();
          // 睡1秒,等待子线程执行完任务
          Thread.sleep(1000);
      }
      private static class MyThread extends Thread {
          @Override
          public void run() {
              System.out.println("线程执行了");
          }
      }
  }
  运行测试程序,打印如下。
  其实可以只继承Thread,而不重写run() 方法,此时是不会报错的,只不过调用start() 方法后线程不会执行任何逻辑。示例如下。
  public class ThreadTest {
      @Test
      public void 继承Thread时可以不重写run方法() {
          // 创建没有重写run()方法的线程对象
          MyThreadNotOverrideRun myThread = new MyThreadNotOverrideRun();
          // 启动线程,不报错,执行的是Thread的run()方法,无任何逻辑
          myThread.start();
      }
      private static class MyThreadNotOverrideRun extends Thread {}
  }
  二. 创建Runnable对象
  可以通过创建Runnable接口的实现类,然后将Runnable对象作为Thread对象的执行任务,来创建线程。示例如下。
  public class ThreadTest {
      @Test
      public void 基于Runnable() throws Exception {
          // 创建Runnable任务对象
          Runnable runnable = new Runnable() {
              @Override
              public void run() {
                  System.out.println("任务执行");
              }
          };
          // 创建Thread对象时将Runnable任务对象通过构造函数传入
          Thread thread = new Thread(runnable);
          // 启动线程
          thread.start();
          // 睡1秒,等待子线程执行完任务
          Thread.sleep(1000);
      }
  }
  运行测试程序,执行结果如下所示。
  三. 创建Callable对象
  Callable接口也是可以作为任务被线程执行,其与Runnable接口的区别在于Callable任务可以有返回值,而Runnable任务没有返回值。
  由于Thread对象只能执行Runnable任务,因此无法直接让Thread执行Callable任务,但是可以先将Callable封装成FutureTask,而FutureTask是实现了Runnable接口的,所以Thread对象可以执行FutureTask任务。示例如下。
  public class ThreadTest {
      @Test
      public void 基于Callable() throws Exception {
          // 创建Callable任务对象
          Callable<String> callable = new Callable<String>() {
              @Override
              public String call() throws Exception {
                  return "任务执行结果";
              }
          };
          // 将Callable封装成FutureTask
          FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(callable);
          // 创建Thread对象时将FutureTask通过构造函数传入
          Thread thread = new Thread(futureTask);
          // 启动线程
          thread.start();
          // 通过FutureTask拿到执行结果
          System.out.println(futureTask.get());
      }
  }
  运行测试程序,结果如下。
  四. 基于Runnable创建FutureTask
  在第三小节中是基于Callable来创建的FutureTask,本小节将基于Runnable来创建FutureTask。在此之前,先看一下FutureTask的类图,如下所示。
  所以FutureTask即能够作为Runnable被执行,也能够作为Future获取异步执行的结果。FutureTask有两个构造函数,签名如下。
  // 基于Callable创建FutureTask
  public FutureTask(Callable<V> callable)
  // 基于Runnable创建FutureTask
  public FutureTask(Runnable runnable, V result)
  下面重点看一下如何基于Runnable创建FutureTask,源码如下所示。
  public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
      // 使用Executors工具类将Runnable封装成Callable
      this.callable = Executors.callable(runnable, result);
      this.state = NEW;
  }
  继续看Executors#callable(java.lang.Runnable, T) 方法,如下所示。
  public static <T> Callable<T> callable(Runnable task, T result) {
      if (task == null) {
          throw new NullPointerException();
      }
      // 将Runnable封装成RunnableAdapter
      return new RunnableAdapter<T>(task, result);
  }
  那么Executors#callable(java.lang.Runnable, T) 方法中就是将Runnable封装成了RunnableAdapter,最后再看一下RunnableAdapter的实现。
  static final class RunnableAdapter<T> implements Callable<T> {
      final Runnable task;
      final T result;
      
      RunnableAdapter(Runnable task, T result) {
          this.task = task;
          this.result = result;
      }
      
      public T call() {
          // 执行Runnable的逻辑
          task.run();
          // 执行完毕后,result作为结果返回
          return result;
      }
  }
  所以这里可以知道,基于Runnable创建FutureTask,其本质是将Runnable先封装为Callable,然后再将Callable封装成FutureTask。还有一点需要注意,在基于Runnable创建FutureTask时,除了传入Runnable,还可以传入一个作为返回结果的对象,Runnable执行完毕后,会将这个对象返回,这个对象也可以传一个null,表示不需要返回值。
  基于Runnable创建FutureTask的一个示例如下。
  public class ThreadTest {
      @Test
      public void 基于Runnable来构建FutureTask() throws Exception {
          // 创建结果对象
          MyResult myResult = new MyResult();
          // 创建Runnable任务对象
          Runnable runnable = new Runnable() {
              @Override
              public void run() {
                  myResult.setResult("任务执行");
              }
          };
          // 将Runnable封装成FutureTask
          // Runnable执行后,会改变MyResult对象
          FutureTask<MyResult> futureTask = new FutureTask<>(runnable, myResult);
          // 创建Thread对象时将FutureTask通过构造函数传入
          Thread thread = new Thread(futureTask);
          // 启动线程
          thread.start();
          // 通过FutureTask拿到执行结果
          System.out.println(futureTask.get().getResult());
      }
      private static class MyResult {
          String result;
          public MyResult() {}
          public MyResult(String result) {
              this.result = result;
          }
          public String getResult() {
              return result;
          }
          public void setResult(String result) {
              this.result = result;
          }
      }
  }
  运行测试程序,结果如下所示。
  总结
  线程的创建,总的概括有三种方式。
  继承Thread并重写run()方法;
  创建Thread并执行Runnable任务;
  创建Thread并执行Callable任务。

TAG: 软件开发 Java java

 

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