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四、Java 多线程的创建

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Java 多线程的创建

1. 前言

本节内容重点需要掌握 Java 多线程的三种创建方式,具体内容如下:

  • Java 线程类 Thread 继承结构,这是 JDK Thread 源码的类结构,是了解 Thread 类的第一步;
  • 掌握多线程的三种创建方式,这是本节的重点内容。本节所有内容都是围绕改话题进行的讲解;
  • 了解多线程不同创建方式的优劣,不同的创建方式有自己的优势和劣势,本节还会推荐同学使用第二种接口实现的创建方式;
  • 掌握 Thread 类常用方法,这也是本节的重点内容,其常用方法使我们开发过程中经常涉及到的,必须要熟记于心;
  • Thread 类编程实验实战,学习完多线程的创建方式,我们需要进行实战代码巩固本节的内容。

2. Thread 类结构介绍

介绍: 位于 java.lang 包下的 Thread 类是非常重要的线程类。学习 Thread 类的使用是学习多线程并发编程的基础。它实现了 Runnable 接口,其包集成结构如下图所示。

20210321211935199.jpg

3. 多线程的三种创建方式

Java 多线程有 3 种创建方式如下:

  • 方式一:继承 Thread 类的方式创建线程;
  • 方式二:实现 java.lang.Runnable 接口;
  • 方式三:实现 Callable 接口。

在接下来的内容中,会详细的对这 3 种创建方式进行详细的讲解。

4. 多线程实现之继承 Thread 类

实现步骤

  • 步骤 1:继承 Thread 类 extends Thread;
  • 步骤 2:复写 run () 方法,run () 方法是线程具体逻辑的实现方法。

实例

/**
 * 方式一:继承Thread类的方式创建线程
 */
public class ThreadExtendTest extends Thread{ //步骤 1
    @Override
    public void run() { //步骤 2
        //run方法内为具体的逻辑实现
        System.out.println("create thread by thread extend");
    }
    public static void main(String[] args) {
        new ThreadExtendTest(). start();
    }
}

5. 多线程实现之实现 Runnable 接口

Tips:由于 Java 是面向接口编程,且可进行多接口实现,相比 Java 的单继承特性更加灵活,易于扩展,所以相比方式一,更推荐使用方式二进行线程的创建。

实现步骤

  • 步骤 1:实现 Runnable 接口,implements Runnable;
  • 步骤 2:复写 run () 方法,run () 方法是线程具体逻辑的实现方法。

实例

/**
 * 方式二:实现java.lang.Runnable接口
 */
public class ThreadRunnableTest implements Runnable{//步骤 1
    @Override
    public void run() {//步骤 2
        //run方法内为具体的逻辑实现
        System.out.println("create thread by runnable implements");
    }
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new ThreadRunnableTest()). start();
   }
}

6. 多线程实现之实现 Callable 接口

Tips:方式一与方式二的创建方式都是复写 run 方法,都是 void 形式的,没有返回值。但是对于方式三来说,实现 Callable 接口,能够有返回值类型。

实现步骤

  • 步骤 1:实现 Callable 接口,implements Callable;
  • 步骤 2:复写 call () 方法,call () 方法是线程具体逻辑的实现方法。

实例

/**
 * 方式三:实现Callable接口
 */
public class ThreadCallableTest implements Callable<String> {//步骤 1
    @Override
    public String call() throws Exception { //步骤 2
        //call 方法的返回值类型是 String
        //call 方法是线程具体逻辑的实现方法
        return "create thread by implements Callable";
    }
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException{
        FutureTask<String> future1 = new FutureTask<String>(new ThreadCallableTest());
        Thread thread1 = new Thread(future1);
        thread1. start();
        System.out.println(future1.get());
    }
}

7. 匿名内部类创建 Thread

首先确认,这并不是线程创建的第四种方式,先来看如何创建。

实例

Thread t = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("通过匿名内部类创建Thread");
            }
        });

我们从代码中可以看出,还是进行了一个 Runnable 接口的使用,所以这并不是新的 Thread 创建方式,只不过是通过方式二实现的一个内部类创建。

Tips: 在后续章节讲解 join 方法如何使用 的时候,我们会采用匿名内部类的方式进行多线程的创建。

8. Thread 类的常用方法介绍

方法 作用
start() 启动当前的线程,调用当前线程的 run ()。
run() 通常需要重写 Thread 类中的此方法,将创建要执行的操作声明在此方法中。
currentThread() 静态方法,返回代码执行的线程。
getName() 获取当前线程的名字。
setName() 设置当前线程的名字。
sleep(long millitime) 让当前进程睡眠指定的毫秒数,在指定时间内,线程是阻塞状态。
isAlive() 判断进程是否存活。
wait() 线程等待。
notify() 线程唤醒。

9. Thread 编程测验实验

实验目的:对 Thread 的创建方式进行练习,巩固本节重点内容,并在练习的过程中,使用常用的 start 方法和 sleep 方法以及 线程的 setName 方法。

实验步骤

  • 使用 Runnable 接口创建两条线程 :t1 和 t2;
  • 请设置线程 t1 和 t2 的线程名称分别为 “ThreadOne” 和 “ThreadTwo”;
  • 线程 t1 执行完 run () 方法后,线程睡眠 5 秒;
  • 线程 t2 执行完 run () 方法后,线程睡眠 1 秒。

请先自行实现,并将结果与所提供的答案进行复核。

public class ThreadTest implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程:"+Thread.currentThread()+" 正在执行...");
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(new ThreadTest());
        t1.setName("ThreadOne");
        Thread t2 = new Thread(new ThreadTest());
        t2.setName("ThreadTwo");
        t1. start();
        t1.sleep(5000);
        t2. start();
        t1.sleep(1000);
        System.out.println("线程执行结束。");
    }
}

执行结果

线程:Thread[ThreadOne,5,main] 正在执行...
线程:Thread[ThreadTwo,5,main] 正在执行...
线程执行结束。

Tips: 该测验主要针对线程的创建方式以及线程的执行 start 方法的测验,并附带进行了线程 setName 和线程 sleep 方法的使用。对于线程其他常用方法的使用如 wait 方法等,会在后续小节进行详细讲解。

10. 小结

本节课程的重中之重就是掌握线程的 3 中创建方式以及 Thread 类常用方法的使用,一定要掌握并吃透。

线程 Thread 的创建方式以及执行方式是学习多线程并发的前提条件,我们在使用无返回值的多线程创建方式时,推荐使用方式二进行多线程的创建。如果针对具体的业务场景需要使用多线程执行结果的返回值,那我们需要使用方式三进行线程的创建。

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