Java带参数的线程类ParameterizedThread——即如何给Thread传递参数

在Java中似乎没有提供带运行参数的线程实现类,在第三方类库中也没有找到。网上有大量的文章在讨论这个问题,但都没有提供很好的代码封装解决方案,这令我很吃惊。如果读者知道有官方或者第三方的实现方式,欢迎留言说明。本文最后给出了一种实现带运行参数的线程实现类。

在C#的基础类库中早就提供了相关的解决方案,如下是C#几种常见的带参数子线程创建方法:

Thread th = new Thread((param) =>
{
Console.WriteLine(param);
});
th.Start(i); Task.Factory.StartNew((param) =>
{
Console.WriteLine(param);
}, i); ThreadPool.QueueUserWorkItem((param) =>
{
Console.WriteLine(param);
}, i);

让我们从一个实际编码问题开始讲起,主线程循环一个集合元素,并创建子线程中做相应的处理(可能比较耗时)。下面是最初的一段实现代码,请问这段代码存在什么问题?

for (int i = 0; i < 100; i++) {
Thread th = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(i + "");
}
});
th.start();
}

(1)首先这段程序是无法通过编译的,在intellij idea中提示“Variable 'i' is accessed from within inner class,needs to be final or effectively final”,在Eclipse中提示"Local variable i defined in an enclosing scope must be final or effectively final",意思是说在内部类中无法访问外部类中不是final修饰的成员变量。那么我们很容易想通过下面的方式解决:

for (int i = 0; i < 100; i++) {
int p = i;
Thread th = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(p + "");
}
});
th.start();
}

这段代码能够通过编译,而且似乎运行良好。但是不是线程安全的,父线程中的循环变量不断被修改,子线程得到的父线程成员变量可能是不正确的。

(2)其次上面的代码在循环体内创建了大量的子线程,线程的创建和销毁会造成系统资源的开销,一般推荐使用线程池的方式创建线程,比如ThreadPoolExecutor。

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(6, 10, 5, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());

for (int i = 0; i < 100; i++) {
int p=i;
executor.execute(()->{
System.out.println(p + "");
});
}

那么有什么办法使得子线程能够安全的获取到父线程的变量呢,我们可以编写如下的线程实现类:

public class MyRunnable implements Runnable {

    Object param;

    public MyRunnable(Object parameter) {
this.param = parameter;
} @Override
public void run() {
System.out.println(param.toString());
}
}

这里的问题是我们必须针对不同的情形,编写不同的子线程实现类,在各个工程中分散了很多类似的脚手架代码,闻到这种“味道”,我们应该想到需要进行代码抽象和封装,以便于重复使用。据此,笔者用Java封装了一个带参数的线程类:

/**
* ParameterizedThreadStart defines the start method for starting a thread.
* @author wadexmy
* @param <T>
*/
public interface ParameterizedThreadStart<T>{
/**
* a method with parameter
* @param context
*/
void run(T context);
}
/**
* ParameterizedThread defines a thread with a generic parameter
* @author wadexmy
* @param <T>
*/
public class ParameterizedThread<T> implements Runnable{ private T context;
private ParameterizedThreadStart<T> parameterStart; /**
* Constructor
* @param context
*/
public ParameterizedThread(T context,ParameterizedThreadStart<T> parameterStart){
this.context=context;
this.parameterStart=parameterStart;
} /**
* getContext returns the context of current thread.
* @return
*/
public T getContext(){
return context;
} /**
* run method to be called in that separately executing thread.
*/
@Override
public void run() {
parameterStart.run(context);
}
}

类ParameterizedThread实现了 Runnable,在构造方法中传递了一个参数和需要执行的方法。可以通过下面的代码测试这个类:

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(6, 10, 5, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
for (int i = 0; i < 100; i++) {
executor.execute(new ParameterizedThread<>(i, (p) -> {
System.out.println(p.toString());
}));
}
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