java多线程实现及控制

布满荆棘的人生 2022-09-25 05:28 31阅读 0赞

一、线程的实现  
Java多线程实现方式主要有三种：继承Thread类、实现Runnable接口、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程。其中前两种方式线程执行完后都没有返回值，只有最后一种是带返回值的。  
1、继承Thread类实现多线程  
继承Thread类的方法尽管被我列为一种多线程实现方式，但Thread本质上也是实现了Runnable接口的一个实例，它代表一个线程的实例，并且，启动线程的唯一方法就是通过Thread类的start()实例方法。start()方法是一个native方法，它将启动一个新线程，并执行run()方法。这种方式实现多线程很简单，通过自己的类直接extend Thread，并复写run()方法，就可以启动新线程并执行自己定义的run()方法。

class Mythread2 extends Thread{
        
        @Override
        public void run(){
            for(int i=0;i<10;i++){             
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
            }
        }
    }
    public class ThreadTest {
        
        public static void main(String[] args){
            Thread s = new Thread(new Mythread2(),"Thread2");
            s.start();
            System.out.println("end...");
        }
    }

2、实现Runnable接口方式实现多线程  
个人认为实现Runnable接口的方式优于继承Thread类，因为在Java中没有多继承机制，因此如果一个类已经继承了一个类，就无法再继承Thread类，此时，必须实现一个Runnable接口：

class Mythread implements Runnable{
        
        @Override
        public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            for(int i=0;i<10;i++){
                try {
                    Thread.sleep(1000);
    
                } catch (InterruptedException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }   
            }
        }
    }
    public class ThreadTest {
        
        public static void main(String[] args){
            Thread t = new Thread(new Mythread(),"Thread1");
            t.start();
        }
    }

3、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程  
ExecutorService、Callable、Future这个对象实际上都是属于Executor框架中的功能类。想要详细了解Executor框架的可以访问[http://www.javaeye.com/topic/366591][http_www.javaeye.com_topic_366591] ，这里面对该框架做了很详细的解释。返回结果的线程是在JDK1.5中引入的新特征，确实很实用，有了这种特征我就不需要再为了得到返回值而大费周折了，而且即便实现了也可能漏洞百出。  
可返回值的任务必须实现Callable接口，类似的，无返回值的任务必须Runnable接口。执行Callable任务后，可以获取一个Future的对象，在该对象上调用get就可以获取到Callable任务返回的Object了，再结合线程池接口ExecutorService就可以实现传说中有返回结果的多线程了。下面提供了一个完整的有返回结果的多线程测试例子，在JDK1.5下验证过没问题可以直接使用。代码如下（参考[http://www.cnblogs.com/yezhenhan/archive/2012/01/09/2317636.html][http_www.cnblogs.com_yezhenhan_archive_2012_01_09_2317636.html]）：

import java.util.concurrent.*;  
    import java.util.Date;  
    import java.util.List;  
    import java.util.ArrayList;  
    
    /** 
    * 有返回值的线程 
    */  
    @SuppressWarnings("unchecked")  
    public class Test {
          
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException,  
        InterruptedException {  
       System.out.println("----程序开始运行----");  
       Date date1 = new Date();  
    
       int taskSize = 5;  
       // 创建一个线程池  
       ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);  
       // 创建多个有返回值的任务  
       List<Future> list = new ArrayList<Future>();  
       for (int i = 0; i < taskSize; i++) {  
        Callable c = new MyCallable(i + " ");  
        // 执行任务并获取Future对象  
        Future f = pool.submit(c);  
        // System.out.println(">>>" + f.get().toString());  
        list.add(f);  
       }  
       // 关闭线程池  
       pool.shutdown();  
    
       // 获取所有并发任务的运行结果  
       for (Future f : list) {  
        // 从Future对象上获取任务的返回值，并输出到控制台  
        System.out.println(">>>" + f.get().toString());  
       }  
    
       Date date2 = new Date();  
       System.out.println("----程序结束运行----，程序运行时间【"  
         + (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 + "任务启动");  
       Date dateTmp1 = new Date();  
       Thread.sleep(1000);  
       Date dateTmp2 = new Date();  
       long time = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime();  
       System.out.println(">>>" + taskNum + "任务终止");  
       return taskNum + "任务返回运行结果,当前任务时间【" + time + "毫秒】";  
    }  
    }

代码说明：  
上述代码中Executors类，提供了一系列工厂方法用于创先线程池，返回的线程池都实现了ExecutorService接口。  
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)  
创建固定数目线程的线程池。  
public static ExecutorService newCachedThreadPool()  
创建一个可缓存的线程池，调用execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。  
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()  
创建一个单线程化的Executor。  
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)  
创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池，多数情况下可用来替代Timer类。

ExecutoreService提供了submit()方法，传递一个Callable，或Runnable，返回Future。如果Executor后台线程池还没有完成Callable的计算，这调用返回Future对象的get()方法，会阻塞直到计算完成。

二、线程的控制  
（1）线程的休眠  
调用sleep（）方法，该方法需要一个参数用于指定该线程休眠的时间，单位是毫秒，通常用于run（）方法的内循环中。sleep（）方法在一段时间内线程会醒来，但是不能保证醒来进入运行状态，只能保证入就绪状态。  
（2）线程的加入  
如果当前某程序为多线程程序，加入存在一个线程A，需要插入线程B，并要求线程B先执行完毕再执行线程A,可以使用Thread类中的join（）方法来完成。当某个线程通过join（）方法加入到另一个线程时，另一个线程会等待该线程执行完毕后继续执行。  
（3）线程的中断  
当前版本的JDK早已经废除了stop（）方法，不建议使用stop（）方法来中断一个线程。现在提倡在run（）方法中使用无限循环的形式，然后使用一个布尔型标记控制循环的停止。run（）方法返回后线程终止，线程一旦终止不能再次启动。

public class ThreadTest {
        
        public static void main(String[] args){
            Thread t = new Thread(new Mythread(),"Thread1");
            t.start();
            //join,合并线程，等待线程t结束再执行后面的
            try {
                t.join();
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            Thread s = new Thread(new Mythread2(),"Thread2");
            s.start();
            System.out.println("end...");
        }
    }
    class Mythread implements Runnable{
        
        @Override
        public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            boolean flag = true;
            int i = 1;
            while(flag){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"i="+i);
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
    
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                    i++;
                    if(i==5){
                        break;
                    }
            }
        }
    }
    class Mythread2 extends Thread{
        
        @Override
        public void run(){
            for(int i=0;i<10;i++){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"i="+i);
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
            }
        }
    }

（4）线程的礼让  
Thread类中的yield（）方法提供线程的礼让，它只是给当前线程一个提醒，告知它可以将资源礼让给其他线程，但仅仅是一种暗示，没有任何一种机制能保证当前线程会将资源礼让。对于支持多任务的操作系统来说，不需要调用yield（）方法，因为操作系统会为线程自动分配CPU时间片来执行。

（5）线程的优先级  
如果有很多线程处于就绪状态，系统就会根据优先级来决定首先使用哪个线程进入运行状态。但是并不意味着低优先级的线程得不到运行，而只是它运行的几率比较小，如垃圾回收线程的优先级就低。每个新产生的线程都继承了父线程的优先级。每个线程的优先级都在Thread.MIN\_PRIORITY与Thread.MAX\_PRIORITY之间。线程的优先级可以使用setPriority（）方法进行调整。

[http_www.javaeye.com_topic_366591]: http://www.javaeye.com/topic/366591
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