创建线程的三种方式(Thread、Runnable、Callable)
方式一:继承Thread类实现多线程:
1. 在Java中负责实现线程功能的类是java.lang.Thread 类。
2. 可以通过创建 Thread的实例来创建新的线程。
3. 每个线程都是通过某个特定的Thread对象所对应的方法run( )来完成其操作的,方法run( )称为线程体。
4. 通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程(只是将线程由新生态转为就绪态,而不是运行态)。
代码示例:
- public class TestThread extends Thread {//自定义类继承Thread类
- //run()方法里是线程体
- public void run() {
- for (int i = 0; i < 10; i++) {
- System.out.println(this.getName() + ":" + i);//getName()方法是返回线程名称
- }
- }
- public static void main(String[] args) {
- TestThread thread1 = new TestThread();//创建线程对象
- thread1.start();//启动线程
- TestThread thread2 = new TestThread();
- thread2.start();
- }
- }
此种方式的缺点:因为Java只支持单继承多实现,所以当我们的类已经继承了一个类(如小程序必须继承自 Applet 类),则无法再继承 Thread 类。
方式二:通过Runnable接口实现多线程
在开发中,我们应用更多的是通过Runnable接口实现多线程。这种方式克服了实现Thread类的缺点,即在实现Runnable接口的同时还可以继承某个类。
代码示例:
- public class TestThread2 implements Runnable {//自定义类实现Runnable接口;
- //run()方法里是线程体;
- public void run() {
- for (int i = 0; i < 10; i++) {
- System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
- }
- }
- public static void main(String[] args) {
- //创建线程对象,把实现了Runnable接口的对象作为参数传入;
- Thread thread1 = new Thread(new TestThread2());
- thread1.start();//启动线程;
- Thread thread2 = new Thread(new TestThread2());
- thread2.start();
- }
- }
需要注意的是,start()方法属于thread类的,故自定义类实现Runnable接口后调用start()方法前有如下过程:
- Runnable r = new TestThread2();
- Thread thread1 = new Thread(r);
- //简写为:
- Thread thread1 = new Thread(new TestThread2());
方式三:通过Callable接口实现多线程
Callable和Future出现的原因:
这2种方式都有一个缺陷就是:在执行完任务之后无法获取执行结果。
如果需要获取执行结果,就必须通过共享变量或者使用线程通信的方式来达到效果,这样使用起来就比较麻烦。
而自从Java 1.5开始,就提供了Callable和Future,通过它们可以在任务执行完毕之后得到任务执行结果。
Callable和Future介绍
Callable接口代表一段可以调用并返回结果的代码;Future接口表示异步任务,是还没有完成的任务给出的未来结果。所以说Callable用于产生结果,Future用于获取结果。
Callable接口使用泛型去定义它的返回类型。Executors类提供了一些有用的方法在线程池中执行Callable内的任务。由于Callable任务是并行的(并行就是整体看上去是并行的,其实在某个时间点只有一个线程在执行),我们必须等待它返回的结果。
java.util.concurrent.Future对象为我们解决了这个问题。在线程池提交Callable任务后返回了一个Future对象,使用它可以知道Callable任务的状态和得到Callable返回的执行结果。Future提供了get()方法让我们可以等待Callable结束并获取它的执行结果。
Callable与Runnable
java.lang.Runnable吧,它是一个接口,在它里面只声明了一个run()方法:
- public interface Runnable {
- public abstract void run();
- }
由于run()方法返回值为void类型,所以在执行完任务之后无法返回任何结果。
Callable位于java.util.concurrent包下,它也是一个接口,在它里面也只声明了一个方法,只不过这个方法叫做call():
- public interface Callable<V> {
- /**
- * Computes a result, or throws an exception if unable to do so.
- *
- * @return computed result
- * @throws Exception if unable to compute a result
- */
- V call() throws Exception;
- }
可以看到,这是一个泛型接口,call()函数返回的类型就是传递进来的V类型。
那么怎么使用Callable呢?
一般情况下是配合ExecutorService来使用的,在ExecutorService接口中声明了若干个submit方法的重载版本:
- <T> Future<T> submit(Callable<T> task);
- <T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
- Future<?> submit(Runnable task);
第一个submit方法里面的参数类型就是Callable。
暂时只需要知道Callable一般是和ExecutorService配合来使用的,具体的使用方法讲在后面讲述。
一般情况下我们使用第一个submit方法和第三个submit方法,第二个submit方法很少使用。
Future
Future就是对于具体的Runnable或者Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果。必要时可以通过get方法获取执行结果,该方法会阻塞直到任务返回结果。
Future类位于java.util.concurrent包下,它是一个接口:
- public interface Future<V> {
- boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
- boolean isCancelled();
- boolean isDone();
- V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
- V get(long timeout, TimeUnit unit)
- throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
- }
在Future接口中声明了5个方法,下面依次解释每个方法的作用:
cancel方法用来取消任务,如果取消任务成功则返回true,如果取消任务失败则返回false。参数mayInterruptIfRunning表示是否允许取消正在执行却没有执行完毕的任务,如果设置true,则表示可以取消正在执行过程中的任务。如果任务已经完成,则无论mayInterruptIfRunning为true还是false,此方法肯定返回false,即如果取消已经完成的任务会返回false;如果任务正在执行,若mayInterruptIfRunning设置为true,则返回true,若mayInterruptIfRunning设置为false,则返回false;如果任务还没有执行,则无论mayInterruptIfRunning为true还是false,肯定返回true。
isCancelled方法表示任务是否被取消成功,如果在任务正常完成前被取消成功,则返回 true。
isDone方法表示任务是否已经完成,若任务完成,则返回true;
get()方法用来获取执行结果,这个方法会产生阻塞,会一直等到任务执行完毕才返回;
get(long timeout, TimeUnit unit)用来获取执行结果,如果在指定时间内,还没获取到结果,就直接返回null。
也就是说Future提供了三种功能:
1)判断任务是否完成;
2)能够中断任务;
3)能够获取任务执行结果。
因为Future只是一个接口,所以是无法直接用来创建对象使用的,因此就有了下面的FutureTask。
FutureTask
FutureTask实现了RunnableFuture接口,这个接口的定义如下:
- public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
- void run();
- }
可以看到这个接口实现了Runnable和Future接口,接口中的具体实现由FutureTask来实现。这个类的两个构造方法如下 :
- public FutureTask(Callable<V> callable) {
- if (callable == null)
- throw new NullPointerException();
- sync = new Sync(callable);
- }
- public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
- sync = new Sync(Executors.callable(runnable, result));
- }
如上提供了两个构造函数,一个以Callable为参数,另外一个以Runnable为参数。这些类之间的关联对于任务建模的办法非常灵活,允许你基于FutureTask的Runnable特性(因为它实现了Runnable接口),把任务写成Callable,然后封装进一个由执行者调度并在必要时可以取消的FutureTask。
FutureTask可以由执行者调度,这一点很关键。它对外提供的方法基本上就是Future和Runnable接口的组合:get()、cancel、isDone()、isCancelled()和run(),而run()方法通常都是由执行者调用,我们基本上不需要直接调用它。
一个FutureTask的例子
- public class MyCallable implements Callable<String> {
- private long waitTime;
- public MyCallable(int timeInMillis){
- this.waitTime=timeInMillis;
- }
- @Override
- public String call() throws Exception {
- Thread.sleep(waitTime);
- //return the thread name executing this callable task
- return Thread.currentThread().getName();
- }
- }
- public class FutureTaskExample {
- public static void main(String[] args) {
- MyCallable callable1 = new MyCallable(1000); // 要执行的任务
- MyCallable callable2 = new MyCallable(2000);
- FutureTask<String> futureTask1 = new FutureTask<String>(callable1);// 将Callable写的任务封装到一个由执行者调度的FutureTask对象
- FutureTask<String> futureTask2 = new FutureTask<String>(callable2);
- ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2); // 创建线程池并返回ExecutorService实例
- executor.execute(futureTask1); // 执行任务
- executor.execute(futureTask2);
- while (true) {
- try {
- if(futureTask1.isDone() && futureTask2.isDone()){// 两个任务都完成
- System.out.println("Done");
- executor.shutdown(); // 关闭线程池和服务
- return;
- }
- if(!futureTask1.isDone()){ // 任务1没有完成,会等待,直到任务完成
- System.out.println("FutureTask1 output="+futureTask1.get());
- }
- System.out.println("Waiting for FutureTask2 to complete");
- String s = futureTask2.get(200L, TimeUnit.MILLISECONDS);
- if(s !=null){
- System.out.println("FutureTask2 output="+s);
- }
- } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
- e.printStackTrace();
- }catch(TimeoutException e){
- //do nothing
- }
- }
- }
- }
运行如上程序后,可以看到一段时间内没有输出,因为get()方法等待任务执行完成然后才输出内容。
输出结果如下:
- FutureTask1 output=pool-1-thread-1
- Waiting for FutureTask2 to complete
- Waiting for FutureTask2 to complete
- Waiting for FutureTask2 to complete
- Waiting for FutureTask2 to complete
- Waiting for FutureTask2 to complete
- FutureTask2 output=pool-1-thread-2
- Done
原文转载地址:ttps://www.sxt.cn/Java_jQuery_in_action/eleven-runnable-interface.html
https://www.cnblogs.com/fengsehng/p/6048609.html
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