Java - Thread 和 Runnable实现多线程

Java多线程系列--“基础篇”02之 常用的实现多线程的两种方式

概要

本章，我们学习“常用的实现多线程的2种方式”：Thread 和 Runnable。
之所以说是常用的，是因为通过还可以通过java.util.concurrent包中的线程池来实现多线程。关于线程池的内容，我们以后会详细介绍；现在，先对的Thread和Runnable进行了解。本章内容包括：
Thread和Runnable的简介
Thread和Runnable的异同点
Thread和Runnable的多线程的示例

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Thread和Runnable简介

Runnable 是一个接口，该接口中只包含了一个run()方法。它的定义如下：

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

Runnable的作用，实现多线程。我们可以定义一个类A实现Runnable接口；然后，通过new Thread(new A())等方式新建线程。

Thread 是一个类。Thread本身就实现了Runnable接口。它的声明如下：

public class Thread implements Runnable {}

Thread的作用，实现多线程。

Thread和Runnable的异同点

Thread 和 Runnable 的相同点：都是“多线程的实现方式”。
Thread 和 Runnable 的不同点：
Thread 是类，而Runnable是接口；Thread本身是实现了Runnable接口的类。我们知道“一个类只能有一个父类，但是却能实现多个接口”，因此Runnable具有更好的扩展性。
此外，Runnable还可以用于“资源的共享”。即，多个线程都是基于某一个Runnable对象建立的，它们会共享Runnable对象上的资源。
通常，建议通过“Runnable”实现多线程！

Thread和Runnable的多线程示例

1. Thread的多线程示例

下面通过示例更好的理解Thread和Runnable，借鉴网上一个例子比较具有说服性的例子。

 1 // ThreadTest.java 源码
 2 class MyThread extends Thread{
 3     private int ticket=10;
 4     public void run(){
 5         for(int i=0;i<20;i++){
 6             if(this.ticket>0){
 7                 System.out.println(this.getName()+" 卖票：ticket"+this.ticket--);
 8             }
 9         }
10     }
11 };
12
13 public class ThreadTest {
14     public static void main(String[] args) {
15         // 启动3个线程t1,t2,t3；每个线程各卖10张票！
16         MyThread t1=new MyThread();
17         MyThread t2=new MyThread();
18         MyThread t3=new MyThread();
19         t1.start();
20         t2.start();
21         t3.start();
22     }
23 } 

运行结果：

Thread-0 卖票：ticket10
Thread-1 卖票：ticket10
Thread-2 卖票：ticket10
Thread-1 卖票：ticket9
Thread-0 卖票：ticket9
Thread-1 卖票：ticket8
Thread-2 卖票：ticket9
Thread-1 卖票：ticket7
Thread-0 卖票：ticket8
Thread-1 卖票：ticket6
Thread-2 卖票：ticket8
Thread-1 卖票：ticket5
Thread-0 卖票：ticket7
Thread-1 卖票：ticket4
Thread-2 卖票：ticket7
Thread-1 卖票：ticket3
Thread-0 卖票：ticket6
Thread-1 卖票：ticket2
Thread-2 卖票：ticket6
Thread-2 卖票：ticket5
Thread-2 卖票：ticket4
Thread-1 卖票：ticket1
Thread-0 卖票：ticket5
Thread-2 卖票：ticket3
Thread-0 卖票：ticket4
Thread-2 卖票：ticket2
Thread-0 卖票：ticket3
Thread-2 卖票：ticket1
Thread-0 卖票：ticket2
Thread-0 卖票：ticket1

结果说明：
(01) MyThread继承于Thread，它是自定义个线程。每个MyThread都会卖出10张票。
(02) 主线程main创建并启动3个MyThread子线程。每个子线程都各自卖出了10张票。

2. Runnable的多线程示例

下面，我们对上面的程序进行修改。通过Runnable实现一个接口，从而实现多线程。

 1 // RunnableTest.java 源码
 2 class MyThread implements Runnable{
 3     private int ticket=10;
 4     public void run(){
 5         for(int i=0;i<20;i++){
 6             if(this.ticket>0){
 7                 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 卖票：ticket"+this.ticket--);
 8             }
 9         }
10     }
11 };
12
13 public class RunnableTest {
14     public static void main(String[] args) {
15         MyThread mt=new MyThread();
16
17         // 启动3个线程t1,t2,t3(它们共用一个Runnable对象)，这3个线程一共卖10张票！
18         Thread t1=new Thread(mt);
19         Thread t2=new Thread(mt);
20         Thread t3=new Thread(mt);
21         t1.start();
22         t2.start();
23         t3.start();
24     }
25 }

运行结果：

Thread-0 卖票：ticket10
Thread-2 卖票：ticket8
Thread-1 卖票：ticket9
Thread-2 卖票：ticket6
Thread-0 卖票：ticket7
Thread-2 卖票：ticket4
Thread-1 卖票：ticket5
Thread-2 卖票：ticket2
Thread-0 卖票：ticket3
Thread-1 卖票：ticket1

结果说明：
(01) 和上面“MyThread继承于Thread”不同；这里的MyThread实现了Thread接口。
(02) 主线程main创建并启动3个子线程，而且这3个子线程都是基于“mt这个Runnable对象”而创建的。运行结果是这3个子线程一共卖出了10张票。这说明它们是共享了MyThread接口的。

start() 和 run()的区别说明

start() : 它的作用是启动一个新线程，新线程会执行相应的run()方法。start()不能被重复调用。
run()   : run()就和普通的成员方法一样，可以被重复调用。单独调用run()的话，会在当前线程中执行run()，而并不会启动新线程！

下面以代码来进行说明。

class MyThread extends Thread{
    public void run(){
        ...
    }
};
MyThread mythread = new MyThread();

mythread.start()会启动一个新线程，并在新线程中运行run()方法。
而mythread.run()则会直接在当前线程中运行run()方法，并不会启动一个新线程来运行run()。

start() 和 run()的区别示例

下面，通过一个简单示例演示它们之间的区别。源码如下：

 1 // Demo.java 的源码
 2 class MyThread extends Thread{
 3     public MyThread(String name) {
 4         super(name);
 5     }
 6
 7     public void run(){
 8         System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is running");
 9     }
10 };
11
12 public class Demo {
13     public static void main(String[] args) {
14         Thread mythread=new MyThread("mythread");
15
16         System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" call mythread.run()");
17         mythread.run();
18
19         System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" call mythread.start()");
20         mythread.start();
21     }
22 }

运行结果：

main call mythread.run()
main is running
main call mythread.start()
mythread is running

结果说明：
(01) Thread.currentThread().getName()是用于获取“当前线程”的名字。当前线程是指正在cpu中调度执行的线程。
(02) mythread.run()是在“主线程main”中调用的，该run()方法直接运行在“主线程main”上。
(03) mythread.start()会启动“线程mythread”，“线程mythread”启动之后，会调用run()方法；此时的run()方法是运行在“线程mythread”上。

start() 和 run()相关源码(基于JDK1.7.0_40)

Thread.java中start()方法的源码如下：

public synchronized void start() {
    // 如果线程不是"就绪状态"，则抛出异常！
    if (threadStatus != 0)
        throw new IllegalThreadStateException();

    // 将线程添加到ThreadGroup中
    group.add(this);

    boolean started = false;
    try {
        // 通过start0()启动线程
        start0();
        // 设置started标记
        started = true;
    } finally {
        try {
            if (!started) {
                group.threadStartFailed(this);
            }
        } catch (Throwable ignore) {
        }
    }
}

说明：start()实际上是通过本地方法start0()启动线程的。而start0()会新运行一个线程，新线程会调用run()方法。

private native void start0();

Thread.java中run()的代码如下：

public void run() {
    if (target != null) {
        target.run();
    }
}

说明：target是一个Runnable对象。run()就是直接调用Thread线程的Runnable成员的run()方法，并不会新建一个线程。