0036 Java学习笔记-多线程-创建线程的三种方式

创建线程

  • 创建线程的三种方式:
    • 继承java.lang.Thread
    • 实现java.lang.Runnable接口
    • 实现java.util.concurrent.Callable接口
  • 所有的线程对象都是Thead及其子类的实例
  • 每个线程完成一定的任务,其实就是一段顺序执行的代码

继承java.lang.Thread创建线程

package testpack;

public class Test1  {
public static void main(String[] args){
System.out.println("现在是主线程: "+Thread.currentThread()); //用静态方法获取当前正在执行的线程
System.out.println("下面新建两个线程");
new A(100).start();
new A(100).start(); //这里开启两个线程,但不是完成同一件任务
}
}
class A extends Thread{ //继承Thread类
private int tickets;
A (int tick){
tickets=tick;
}
public void run(){
for (;tickets>0;tickets--) {
System.out.println("当前线程:"+getName()+" 卖出第 "+tickets+" 张票。"); //用this获得当前线程
if (tickets==1){
System.out.println("票已卖完,当前线程是: "+getName());
}
}
}
}
  • 继承Thread类,开启线程的步骤:
    • 定义一个类,继承Thread,重写run()方法,run()方法就是线程要完成的任务
    • 创建该类的实例,并调用start()方法启动线程
  • 继承Thread类开启的线程,各自完成各自的任务

实现java.lang.Runnable接口创建线程

package testpack;

public class Test1  {
public static void main(String[] args){
System.out.println("现在是主线程: "+Thread.currentThread());
System.out.println("下面新建两个线程");
A a=new A(100); //创建一个任务的对象
new Thread(a,"线程A").start(); //以同一个任务对象为target,开启两个线程
new Thread(a,"线程B").start(); //两个线程完成同一项任务,但是二者协作沟通不好
}
}
class A implements Runnable{ //实现Runnable接口
private int tickets;
A (int tick){
tickets=tick;
}
public void run(){ //同样重写run()方法,就是线程要完成的任务
for (;tickets>0;tickets--) {
System.out.println("当前线程:"+Thread.currentThread()+" 卖出第 "+tickets+" 张票。");
if (tickets==1){
System.out.println("票已卖完,当前线程是: "+Thread.currentThread());
}
}
}
}
  • 实现Runnable接口开启线程的步骤:
    • 定义一个类,实现Runnbale接口,重写run()方法
    • 创建该类的对象,即任务对象
    • 以任务对象为target,创建线程,调用start()方法
  • 通过Runnable接口创建的多个线程,可以写作完成同一件任务,只是协作方面有待改进
  • 另外,自1.8开始,Runnable用了@FunctionalInterface修饰,可以用Lambda表达式创建Runnable对象了

使用Callable和Future创建线程

package testpack;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask; public class Test1 {
public static void main(String[] args){
Callable a=new A(100); //Callble对象不能直接用于Thread的target
FutureTask task=new FutureTask(a); //FutureTask实现了Future接口和Runnable接口,可以用作target
new Thread(task,"线程A").start();
new Thread(task,"线程B").start(); //奇怪的是,该线程未运行,学到后面再看,估计用法不对。
try{
System.out.println(task.get()); //get()方法获取线程任务的返回值,无参数则阻塞到线程执行完成
}catch(Exception ex){
ex.printStackTrace();
}
}
}
class A implements Callable<String>{ //实现Callable接口,注意泛型
private int tickets;
A (int tick){
tickets=tick;
}
public String call(){ //重写call()方法,相当于Runnable的run()方法,但有返回值
for (;tickets>0;tickets--) {
System.out.println("当前线程:"+Thread.currentThread()+" 卖出第 "+tickets+" 张票。");
}
if (tickets==0) {
return "所有票都已卖出!";
}else{
return "票未全部卖出,有异常";
}
}
}
  • Callable类似于Runnable,只是前者有返回值、可以抛出异常,后者则不可以;前者不能直接用于target,得用先用FutureTask包装,后者可以直接做target;
  • FutureTask实现了Future和Runnable接口,Future接口包含的一些方法:
    • V get():获取call方法的返回值,该方法会阻塞,一直等到线程执行结束返回值
    • V get(long timeout,TimeUnit unit):获取call()的返回值,但只等待timeout和unit的时间,到时未有返回值,则抛出TimeoutException
    • boolean isDone():线程任务是否执行结束
    • boolean isCanclled():在任务完成前取消,则返回true
    • boolealn cancel(boolean mayInterruptIfRunning):取消Callable任务
  • Callable有泛型;也是个函数式接口,可以用Lambda表达式直接创建Callable对象
  • 用Callable创建线程任务的步骤:
    • 定义一个类,实现Callable接口,重写call()方法。Java8开始,可以用Lambda表达式直接创建对象
    • 创建该类的对象,再用FutureTask包装
    • 以FutureTask为target创建线程,并start
    • 调用FutrueTask的get()方法获取返回值

Thread、Runnable、Callable的比较

  • Thread:
    • 不能继承其他类;
    • 用this获取当前线程
    • 多个线程不能执行同一个target任务
  • Runnable:
    • 可以继承其他类;
    • 用Thread.currentThread()获取当前线程
    • 多个线程可以执行同一个target任务
  • Callable:
    • 可以继承其他类;
    • 用Thread.currentThread()获取当前线程
    • 多个线程可以执行同一个target任务

线程的生命周期

  • 新建(New):
    • 创建线程对象后,就处于“新建”状态,此时跟一个普通的对象无异
    • 只能对新建状态的线程对象,调用start()方法
  • 就绪(Runnable):
    • 调用start()方法后,处于就绪状态,虚拟机为其创建方法调用栈和程序计数器
    • 何时开始运行,取决于JVM的调度
    • 就绪状态可能从“新建”、“阻塞”、“运行”三种状态变化而来
  • 运行(Running):
    • 线程获得了在CPU上运行的权利,开始运行
    • 何时中断执行,也取决于调度,一个线程不可能一直占着cpu
    • 一个线程,可以调用sleep()或者yield()方法,来主动放弃执行权利
  • 阻塞(Blocked):
    • 调用sleep()方法
    • 调用了一个阻塞式的IO方法,该方法返回之前,被阻塞
    • 试图获得一个同步监视器,但该监视器被其他线程所持有
    • 等待其他线程的notify()通知
    • 调用suspend()方法将该线程挂起。尽量避免该种方法,可能导致死锁
  • 死亡(dead):
    • 线程任务执行完成
    • 线程抛出未捕获的异常或错误
    • 调用线程的stop()方法
    • 主线程运行结束,不影响子线程的继续运行
    • boolean isAlive()方法返回线程是否已死亡:处于新建和死亡两种状态返回false,其他三种状态返回true
  • 见下面的线程状态转换图:来源于《疯狂Java讲义 第三版》

0036 Java学习笔记-多线程-创建线程的三种方式

start()与run()方法

  • 永远不要调用线程对象的run()方法。直接调用run()方法的话,那么就只是一个普通方法,而不是线程任务
  • 调用了run()方法之后,会改变线程对象的状态,不再是新建状态,因而也就不能调用start()方法
  • 只能对处于新建状态的线程对象调用start()方法,且只能调用一次,否则抛出IllegalThreadStateException异常
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