本篇內(nèi)容主要講解“Java實現(xiàn)多線程的方式有哪些”,感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷,實用性強。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“Java實現(xiàn)多線程的方式有哪些”吧!
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Java多線程實現(xiàn)方式主要有四種:
繼承Thread類、實現(xiàn)Runnable接口
實現(xiàn)Callable接口通過FutureTask包裝器來創(chuàng)建Thread線程
使用ExecutorService、Callable
Future實現(xiàn)有返回結(jié)果的多線程
其中前兩種方式線程執(zhí)行完后都沒有返回值,后兩種是帶返回值的。
Thread類本質(zhì)上是實現(xiàn)了Runnable接口的一個實例,代表一個線程的實例。啟動線程的唯一方法就是通過Thread類的start()實例方法。start()方法是一個native方法,它將啟動一個新線程,并執(zhí)行run()方法。這種方式實現(xiàn)多線程很簡單,通過自己的類直接extend Thread,并復(fù)寫run()方法,就可以啟動新線程并執(zhí)行自己定義的run()方法。例如:
public class MyThread extends Thread { public void run() { System.out.println("MyThread.run()"); } } MyThread myThread1 = new MyThread(); MyThread myThread2 = new MyThread(); myThread1.start(); myThread2.start();
如果自己的類已經(jīng)extends另一個類,就無法直接extends Thread,此時,可以實現(xiàn)一個Runnable接口,如下:
public class MyThread extends OtherClass implements Runnable { public void run() { System.out.println("MyThread.run()"); } }
為了啟動MyThread,需要首先實例化一個Thread,并傳入自己的MyThread實例:
MyThread myThread = new MyThread(); Thread thread = new Thread(myThread); thread.start();
事實上,當(dāng)傳入一個Runnable target參數(shù)給Thread后,Thread的run()方法就會調(diào)用target.run(),參考JDK源代碼:
public void run() { if (target != null) { target.run(); } }
Callable接口(也只有一個方法)定義如下:
public interface Callable<V> { V call() throws Exception; } public class SomeCallable<V> extends OtherClass implements Callable<V> { @Override public V call() throws Exception { // TODO Auto-generated method stub return null; } }
Callable<V> oneCallable = new SomeCallable<V>(); //由Callable<Integer>創(chuàng)建一個FutureTask<Integer>對象: FutureTask<V> oneTask = new FutureTask<V>(oneCallable); //注釋:FutureTask<Integer>是一個包裝器,它通過接受Callable<Integer>來創(chuàng)建,它同時實現(xiàn)了Future和Runnable接口。 //由FutureTask<Integer>創(chuàng)建一個Thread對象: Thread oneThread = new Thread(oneTask); oneThread.start(); //至此,一個線程就創(chuàng)建完成了。
ExecutorService、Callable、Future三個接口實際上都是屬于Executor框架。返回結(jié)果的線程是在JDK1.5中引入的新特征,有了這種特征就不需要再為了得到返回值而大費周折了。而且自己實現(xiàn)了也可能漏洞百出。
可返回值的任務(wù)必須實現(xiàn)Callable接口。類似的,無返回值的任務(wù)必須實現(xiàn)Runnable接口。
執(zhí)行Callable任務(wù)后,可以獲取一個Future的對象,在該對象上調(diào)用get就可以獲取到Callable任務(wù)返回的Object了。
注意:get方法是阻塞的,即:線程無返回結(jié)果,get方法會一直等待。
再結(jié)合線程池接口ExecutorService就可以實現(xiàn)傳說中有返回結(jié)果的多線程了。
下面提供了一個完整的有返回結(jié)果的多線程測試?yán)?,在JDK1.5下驗證過沒問題可以直接使用。代碼如下:
import java.util.concurrent.*; import java.util.Date; import java.util.List; import java.util.ArrayList; /** * 有返回值的線程 */ @SuppressWarnings("unchecked") public class Test { public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { System.out.println("----程序開始運行----"); Date date1 = new Date(); int taskSize = 5; // 創(chuàng)建一個線程池 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize); // 創(chuàng)建多個有返回值的任務(wù) List<Future> list = new ArrayList<Future>(); for (int i = 0; i < taskSize; i++) { Callable c = new MyCallable(i + " "); // 執(zhí)行任務(wù)并獲取Future對象 Future f = pool.submit(c); // System.out.println(">>>" + f.get().toString()); list.add(f); } // 關(guān)閉線程池 pool.shutdown(); // 獲取所有并發(fā)任務(wù)的運行結(jié)果 for (Future f : list) { // 從Future對象上獲取任務(wù)的返回值,并輸出到控制臺 System.out.println(">>>" + f.get().toString()); } Date date2 = new Date(); System.out.println("----程序結(jié)束運行----,程序運行時間【" + (date2.getTime() - date1.getTime()) + "毫秒】"); } } class MyCallable implements Callable<Object> { private String taskNum; MyCallable(String taskNum) { this.taskNum = taskNum; } public Object call() throws Exception { System.out.println(">>>" + taskNum + "任務(wù)啟動"); Date dateTmp1 = new Date(); Thread.sleep(1000); Date dateTmp2 = new Date(); long time = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime(); System.out.println(">>>" + taskNum + "任務(wù)終止"); return taskNum + "任務(wù)返回運行結(jié)果,當(dāng)前任務(wù)時間【" + time + "毫秒】"; } }
·主要區(qū)別 Runnable 接口 run 方法無返回值;
·Callable 接口 call 方法有返回值,支持泛型 Runnable 接口 run 方法只能拋出運行時異常,且無法捕獲處理;
·Callable 接口 call 方 法允許拋出異常,可以獲取異常信息
·線程對象調(diào)用 run 方法不開啟線程。僅是對象調(diào)用方法。
·線程對象調(diào)用 start 開啟線程,并讓 jvm 調(diào)用 run 方法在開啟的線程中執(zhí)行調(diào)用 start 方法可以啟動線程,并且使得線程進入就緒狀態(tài),而 run 方法只是 thread 的一 個普通方法,還是在主線程中執(zhí)行。
線程相關(guān)的基本方法有 wait,notify,notifyAll,sleep,join,yield 等
·線程等待(wait) 調(diào)用該方法的線程進入 waiting狀態(tài),只有等待另外線程的通知或被中斷才會返回,需要注意的是調(diào)用 wait()方法后,會釋放對象 的鎖。因此,wait 方 法一般用在同步方法或同步代碼塊中。
·線程睡眠(sleep) sleep 導(dǎo)致當(dāng)前線程休眠,與 wait 方法不同的是 sleep 不會釋放當(dāng)前占 有的鎖,sleep(long)會導(dǎo)致線程進入 TIMED-WATING 狀態(tài),而 wait()方法 會導(dǎo)致當(dāng)前線程進入 WATING 狀態(tài).
·線程讓步(yield) yield 會使當(dāng)前線程讓出 CPU 執(zhí)行時間片,與其他線程一起重新競爭 CPU 時間片。一般情況下,優(yōu)先級高的線程有更大的可能性成功競爭得到 CPU 時間片,但這又不是絕對的,有的操作系統(tǒng)對 線程優(yōu)先級并不敏感。
·線程中斷(interrupt) 中斷一個線程,其本意是給這個線程一個通知信號,會影響這個線程內(nèi)部的 一個中斷標(biāo)識位。這個線程本身并不會因此而改變狀態(tài)(如阻塞,終止等)
·Join 等待其他線程終止 join() 方法,等待其他線程終止,在當(dāng)前線程中調(diào)用一個線程的 join() 方 法,則當(dāng)前線程轉(zhuǎn)為阻塞狀態(tài),回到另一個線程結(jié)束,當(dāng)前線程再由阻塞狀態(tài)變 為就緒狀態(tài),等待 cpu 的寵幸.
·線程喚醒(notify) Object 類中的 notify() 方法,喚醒在此對象監(jiān)視器上等待的單個線程,如 果所有線程都在此對象上等待,則會選擇喚醒其中一個線 程,選擇是任意的,并在對實現(xiàn)做出決定時發(fā)生,線程通過調(diào)用其中一個 wait() 方法,在對象的監(jiān)視 器上等待,直到當(dāng)前的線程放棄此對象上的鎖 定,才能繼續(xù)執(zhí)行被喚醒的線程, 被喚醒的線程將以常規(guī)方式與在該對象上主動同步的其他所有線程進行競爭。類 似的方法還有 notifyAll() ,喚醒再 次監(jiān)視器上等待的所有線程。
·① 來自不同的類 wait():來自 Object 類; sleep():來自 Thread 類;
·② 關(guān)于鎖的釋放: wait():在等待的過程中會釋放鎖; sleep():在等待的過程中不會釋放鎖
·③ 使用的范圍: wait():必須在同步代碼塊中使用; sleep():可以在任何地方使用;
·④ 是否需要捕獲異常 wait():不需要捕獲異常; sleep():需要捕獲異常;
多線程原理:多線程是通過并發(fā)的方式進行。對于一個CPU它在某個時間點上,只能執(zhí)行一個程序,即同一時間只能運行一個進程,CPU會不斷地在這些進程之間切換,每個線程執(zhí)行一個時間。因為CPU的執(zhí)行速度相對我們的感覺實在太快了,雖然CPU在多個進程之間輪換執(zhí)行,但我們自己感到好像多個進程在同時執(zhí)行。
CPU會在多個進程之間做著切換,如果我們開啟的程序過多,CPU切換到每一個進程的時間也會變長,我們也會感覺機器運行變慢。所以合理的使用多線程可以提高效率,但是大量使用,并不能給我們帶來效率上的提高。
多線程技術(shù)主要解決處理器單元內(nèi)多個線程執(zhí)行的問題,它可以顯著減少處理器單元的閑置時間,增加處理器單元的吞吐能力。
到此,相信大家對“Java實現(xiàn)多線程的方式有哪些”有了更深的了解,不妨來實際操作一番吧!這里是創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站,更多相關(guān)內(nèi)容可以進入相關(guān)頻道進行查詢,關(guān)注我們,繼續(xù)學(xué)習(xí)!
本文題目:Java實現(xiàn)多線程的方式有哪些
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