Java 中创建线程几种方式

动物园首领2024-09-24 23:18

目录

概述

[一. 继承Thread类](#一. 继承Thread类)

[1. 特点](#1. 特点)

[2. 注意事项](#2. 注意事项)

[3. 代码示例](#3. 代码示例)

[二. 实现Runnable接口](#二. 实现Runnable接口)

[1. 特点](#1. 特点)

[2. 注意事项](#2. 注意事项)

[3. 代码示例](#3. 代码示例)

[三. 实现Callable接口](#三. 实现Callable接口)

[1. 特点](#1. 特点)

[2. 注意事项](#2. 注意事项)

[3. 代码示例](#3. 代码示例)

概述

在Java中，线程（Thread）是程序执行的最小单元，它允许程序在同一时间执行多个任务。Java中的线程可以由Thread类创建，也可以通过实现Runnable接口或Callable接口创建。

java中线程几种状态：

  1. 新建（New） ： 线程对象已经被创建，但还没有调用start()方法。

  2. 可运行（Runnable） ： 线程已经调用了start()方法，但还没有获得CPU时间片执行。可运行状态包括了操作系统线程的就绪（Ready）和运行（Running）状态。

  3. 阻塞（Blocked）： 线程因为等待监视器锁而被阻塞，无法继续执行。

  4. 等待（Waiting） ： 线程通过调用wait()、join()、LockSupport.park()等方法进入等待状态，需要其他线程通知或中断后才可能继续执行。

  5. 超时等待（Timed Waiting） ： 线程通过调用带有超时参数的sleep()、wait()、join()、LockSupport.parkNanos()、LockSupport.parkUntil()等方法进入超时等待状态，超时后会自动唤醒。

  6. 终止（Terminated） ： 线程的run()方法执行结束，或者因异常退出了run()方法。

线程的状态枚举类 State

一. 继承Thread类

通过继承Thread类并重写run方法来创建线程，本质上继承Thread类实现线程的方式也是通过实现 Runnable 接口，

1. 特点

  • 简单性：实现线程的代码简单直观。
  • 局限性 ：由于Java的单继承特性，如果一个类已经继承了其他类，就不能再继承Thread类。

2. 注意事项

  • 不要调用Thread类的run方法 ：应该重写run方法，而不是直接调用它。
  • 使用start方法启动线程 ：start方法会创建一个新的线程，并调用run方法。
  • 线程安全：如果线程之间需要共享数据，需要考虑线程安全问题。

3. 代码示例

java 复制代码 
package com.demo.thread;

/**
 * 文件名：ThreadDemo
 * 创建者：
 * 创建时间：2024-09-22
 * 描述： 通过继承 Thread 类并重写run方法来创建线程
 */
public class ThreadDemo extends Thread{
    @Override
    public void run(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-执行run方法");
    }
}

/**
 * 测试类
 */
class MainThread{
    public static void main(String[] args) {
        //1.第一种方式创建线程
        Thread thread = new Thread(new ThreadDemo(),"线程1");
        thread.start(); //启动线程

        //2.第二种方式创建线程
        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-执行run方法");
            }
        },"线程2");
        thread2.start(); //启动线程
    }
}

二. 实现Runnable接口

实现 Runnable 接口是Java中创建线程的另一种常见方式，这种方式更加灵活，因为它允许类继承其他类的同时实现线程功能。Runnable 接口定义了一个 run 方法，这是线程执行的入口点。

1. 特点

  • 灵活性 ：实现 Runnable 接口允许类继承其他类，同时实现多线程功能。
  • 线程安全 ：如果多个线程共享同一个 Runnable 实例，需要考虑线程安全问题。

2. 注意事项

  • 不要在 run 方法中调用 Thread.currentThread().stop()：这是不推荐的做法，因为它可能会导致程序处于不确定状态。
  • 异常处理 ：在 run 方法中妥善处理异常，避免线程意外终止。
  • 资源清理：如果线程使用了一些资源（如文件句柄、数据库连接等），确保在线程结束时释放这些资源。

3. 代码示例

java 复制代码 
package com.demo.thread;

/**
 * 文件名：RunnableDemo
 * 创建者：
 * 创建时间：2024-09-22
 * 描述：实现 Runnable接口创建线程
 */
public class RunnableDemo implements Runnable{
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-"+"执行run方法");
    }
}

/**
 * 测试类
 */
class MainDemo{
    public static void main(String[] args) {
        //1.第一种创建线程执行
        Thread thread = new Thread(new RunnableDemo(),"线程1");
        thread.start(); // 启动线程

        //2.第二种创建线程执行
        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-执行run方法");
            }
        },"线程2");
        thread2.start(); // 启动线程

    }
}

三. 实现Callable接口

当我们需要创建一个可以返回结果的线程时，就可以使用实现了Callable接口的方式。Callable接口是在Java 5中引入的，它允许线程执行一个任务并返回一个结果，与Runnable接口相比，Callable接口的call()方法可以返回结果并抛出异常。

Callable 接口与 Runnable 接口类似，但它可以返回一个结果并且能抛出异常。Callable 通常与 FutureTask 一起使用，后者实现了 Runnable 接口，并且包装了 Callable 对象。

1. 特点

  • 返回结果 ：Callable 任务可以返回一个结果，可以通过 FutureTask.get() 方法获取。
  • 抛出异常 ：Callable 任务可以抛出异常，可以通过 FutureTask.get() 方法捕获。

2. 注意事项

  • 异常处理 ：在 call 方法中抛出的异常可以通过 FutureTask.get() 方法的调用者捕获。
  • 线程安全 ：如果 Callable 任务需要访问共享资源，需要考虑线程安全问题。

3. 代码示例

使用步骤：

  1. 创建一个实现 Callable 接口的类。
  2. 实现 Callable 接口的 call 方法，该方法是线程执行的入口点。
  3. 创建 Callable 实例。
  4. 将 Callable 实例传递给 FutureTask 的构造器。
  5. 将 FutureTask 对象传递给 Thread 类的构造器。
  6. 创建 Thread 对象。
  7. 调用 Thread 对象的 start 方法来启动线程。

  1. 简单使用

    java 复制代码 
    package com.demo.thread;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

/**
 * 文件名：CallableDemo
 * 创建者：
 * 创建时间：2024-09-22
 * 描述：通过 Callable 接口实现线程创建
 */
public class CallableDemo implements Callable<String> {
    @Override
    public String call() throws Exception {
        return "测试";
    }
}

/**
 * 测试类
 */
class MainCallable{
    public static void main(String[] args){
        //1.创建对象
        CallableDemo demo = new CallableDemo();
        FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(demo);
        //2.创建线程
        Thread thread = new Thread(futureTask);
        thread.start();
        //3.获取返回结果
        String res;
        try {
            res = futureTask.get();
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (ExecutionException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        System.out.println("获取线程返回结果："+res);
    }
}

  2. 通过线程池使用

    java 复制代码 
    package com.demo.thread;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

/**
 * 文件名：Main
 * 创建者：
 * 创建时间：2024-09-22
 * 描述：
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建一个线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        //2.创建Callable任务
        Callable<String> callableTask = () -> {
            Thread.sleep(2000); // 模拟长时间运行的任务
            return "测试";
        };
        //3.提交Callable任务并获取Future对象
        Future<String> future = executorService.submit(callableTask);
        try {
            //3.获取异步任务的执行结果
            String result = future.get(); //此方法会阻塞，直到任务执行完成
            System.out.println("任务执行结果: " + result);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.关闭线程池
            executorService.shutdown();
        }
    }
}
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