Java 并发系列之一
Java 并发系列之一
简单的总结了一些 Java 常用的集合之后,发现许多集合都针对多线程提供了支持,比如 ConcurrentHashMap 使用分段锁来提高多线程环境下的性能表现与安全表现。所以我打算接着对 Java 并发的相关内容做一个简单总结。
线程与进程
进程是操作系统分配资源的基本单位,也就是说进程是运行中的程序。
线程是进程中的基本执行单元,每个进程都至少拥有一个线程。线程不独立拥有操作系统资源,线程共享进程的操作系统资源。
处理并发问题为什么使用多线程而不是多进程,在我看来主要有两点。一是进程间通信难度大于线程间通信,会增加开发难度,二是线程间切换效率高于进程间切换,选择多线程更适合并发场景。
线程的生命周期
这里我们只简单介绍线程 new->Runnable->Running->Dead 这个流程,不考虑 Block 的情况。
- 当我们创建一个 Thread 对象时,这个线程就进入了 new 的状态。
- 当时机成熟,我们调用这个对象的 start() 方法时,这个线程就进入了 Runnable 的状态。
- 然后这个线程就会等待 CPU 资源,如果获取到 CPU 资源就会自动运行。
- 运行结束后线程就会进入到 Dead 状态。
需要注意的是一个 Thread 对象只有一次调用 start() 方法的机会,无论这个线程是否顺利执行结束。
创建线程
创建线程也就是线程生命周期中的 new 状态。在 Java 中创建线程有 3 中方式:
- 继承 Thread 类并重写 run 方法
- 实现 Runnable 接口
- 实现 Callable 接口
继承 Thread 类来创建线程
使用继承 Thread 的方式可以直接在 run 方法中利用 this 来获取当前线程的信息,而不需要通过 Thread 类的静态方法 currentThread() 方法来获取当前的线程。
public class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println(this.getName()+"正在运行");
}
}
public static void main(String[] args) {
Thread thread = new MyThread();
thread.start();
}
//输出结果:Thread-0 正在运行
如果想要快速实现一个匿名的类来执行某个简单操作的话,可以用下面的方式:
public static void main(String[] args) {
new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println(this.getName() + "正在执行");
}
}.start();
}
//输出结果:Thread-0 正在运行
实现 Runnable 接口来创建线程
由于 Java 是不支持多继承的,所以如果要继承 Thread 类以外的类,使用 Runnable 来实现或许是个不错的选择。
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在运行");
}
}
public static void main(String[] args) {
Runnable runnable = new MyRunnable();
Thread thread = new Thread(runnable);
thread.start();
}
//输出结果:Thread-0 正在运行
其实 Runnable 接口只包含一个 run 方法,本质上还是通过重写 Thread 类的 run 方法来达到创建线程的目的。Runnable 还是一个函数式接口,所以想要声明一个匿名的 Thread 类还能通过下面的方式:
public static void main(String[] args) {
new Thread(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在运行");
}).start();
}
//输出结果:Thread-0 正在运行
实现 Callable 接口来创建线程
上面两种创建线程的方式都是不支持返回值的,如果需要线程在执行之后提供返回值,就可以通过 Callable 来创建线程。使用 Callable 创建线程分为以下几个步骤:
- 创建类实现 Callable 接口的 call() 方法
- 使用 FutureTask 来包装上一步创建的类
- 使用 FutureTask 来创建 Thread 类
- 使用 FutureTask 对象的 get() 方法来获取返回值
public class MyCallable implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() throws Exception {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在运行");
return 316495132;
}
}
public static void main(String[] args)
throws ExecutionException,InterruptedException {
Callable callable = new MyCallable();
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(callable);
Thread thread = new Thread(futureTask);
thread.start();
System.out.println("返回值为:" + futureTask.get());
}
//输出结果:
//Thread-0 正在运行
//返回值为:316495132
小结
- 如果没有特殊的需求,实现 Runnable 接口或许是一个比较好的选择
- 如果需要线程执行完成后提供返回值,就只能选择继承 Callable 接口
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