Java中线程的实现

来源:互联网 发布:2016知乎年度吐槽精选3 编辑:程序博客网 时间:2024/06/04 19:33

在Java中要想实现多线程代码有两种方法,一种是继承 Thread 类,另一种就是实现 Runnable 接口

一、继承 Thread 类

Thread 类是在 java.lang 包中定义的,一个类只要继承了 Thread 类,此类就称为多线程操作类。

在 Thread 子类中,必须明确地覆写 Thread 类中的 run() 方法,此方法为线程的主体

例子:继承Thread类实现多线程

class MyThread extends Thread {  //继承Thread类    private String name;    public MyThread(String name) {        this.name = name;    }    public void run() {   //覆写Thread类中的run 方法        for(int i=0;i<5;i++){            System.out.println(name + " 运行:i = " + i);        }    }}public class ThreadDemo {    public static void main(String[] args) {        MyThread mt1 = new MyThread("线程A");        MyThread mt2 = new MyThread("线程B");        mt1.run();        mt2.run();    }}

程序运行结果

线程A 运行:i = 0线程A 运行:i = 1线程A 运行:i = 2线程A 运行:i = 3线程A 运行:i = 4线程B 运行:i = 0线程B 运行:i = 1线程B 运行:i = 2线程B 运行:i = 3线程B 运行:i = 4

发现以上的程序是先执行完mt1对象之后再执行mt2对象,并没有交错运行,也就是说,此时线程实际上并没有被启动,

还是属于顺序式的执行方式,那么该如何启动线程呢?如果要正确地启动线程,是不能直接调用run()方法的,而应该

是调用从 Thread 类中继承而来的 start() 方法,具体代码如下:

例子:启动线程

class MyThread extends Thread {  //继承Thread类    private String name;    public MyThread(String name) {        this.name = name;    }    public void run() {   //覆写Thread类中的run 方法        for(int i=0;i<5;i++){            System.out.println(name + " 运行:i = " + i);        }    }}public class ThreadDemo {    public static void main(String[] args) {        MyThread mt1 = new MyThread("线程A");        MyThread mt2 = new MyThread("线程B");        mt1.start();   //启动多线程        mt2.start();    }}

程序运行结果(可能的一种结果)

线程A 运行:i = 0线程B 运行:i = 0线程A 运行:i = 1线程B 运行:i = 1线程A 运行:i = 2线程B 运行:i = 2线程A 运行:i = 3线程B 运行:i = 3线程A 运行:i = 4线程B 运行:i = 4

从程序的运行结果中可以发现,两个线程现在是交错运行的,哪个线程对象抢到了CPU资源,哪个线程就可以运行,

所以程序每次的运行结果是不一样的,在线程启动时虽然调用的是start()方法,但实际上调用的却是run()方法的主体

二、实现 Runnable 接口

在Java中也可以通过实现 Runnable 接口的方式实现多线程,Runnable 接口中只定义了一个抽象方法: public void run();

例子:实现Runnable接口

class MyThread implements Runnable {  //实现Runnable接口    private String name;    public MyThread(String name) {        this.name = name;    }    public void run() {   //覆写Runnable类中的run 方法        for(int i=0;i<5;i++){            System.out.println(name + " 运行:i = " + i);        }    }}

以上代码通过实现Runnable接口实现多线程,从之前代码中可以知道,要想启动一个多线程必须要使用start()方法完成

如果继承了Thread类,则可以直接从Thread类中使用start()方法 但是现在实现的是Runnable接口,该如何启动多线程呢?

实际上,此时还是要依靠Thread类完成启动,在Thread类中提供了

public Thread(Runnable target)public Thread(Runnable target,String name) 两个构造方法

这两个构造方法都可以接收Runnable的子类实例对象,所以就可以依靠此点启动多线程

例子:使用Thread类启动多线程

class MyThread implements Runnable {  //实现Runnable接口    private String name;    public MyThread(String name) {        this.name = name;    }    public void run() {   //覆写Runnable类中的run 方法        for(int i=0;i<5;i++){            System.out.println(name + " 运行:i = " + i);        }    }}public class ThreadDemo {    public static void main(String[] args) {        MyThread mt1 = new MyThread("线程A");  //实例化Runnable子类对象        MyThread mt2 = new MyThread("线程B");        Thread t1 = new Thread(mt1);   //实例化Thread类对象        Thread t2 = new Thread(mt2);        t1.start();  //启动线程        t2.start();    }}

程序运行结果

线程B 运行:i = 0线程A 运行:i = 0线程B 运行:i = 1线程A 运行:i = 1线程B 运行:i = 2线程B 运行:i = 3线程A 运行:i = 2线程B 运行:i = 4线程A 运行:i = 3线程A 运行:i = 4

从以上两种实现可以发现,无论使用哪种方式,最终都必须依靠Thread类才能启动多线程

三、Thread类和Runnable接口

通过Thread类和Runnable接口都可以实现多线程,那两者有哪些联系和区别呢,下面观察Thread类的定义

public class Thread extends Object implements Runnable

从Thread类的定义可以发现,Thread类也是Runnable接口的子类。实际上Thread类和Runnable接口之间在使用上也是

有区别的,如果一个类继承Thread类,则不适合于多个线程共享资源,而实现了Runnable接口,就可以方便地实现资源的共享。

例子:继承Thread类不能资源共享

class MyThread extends Thread { // 继承Thread类    private int ticket = 5;   //一共5张票    public void run() { // 覆写run 方法        for (int i = 0; i < 100; i++) {            if(ticket > 0){      //判断是否有剩余票                System.out.println("卖票:ticket = " + ticket--);            }        }    }}public class ThreadDemo {    public static void main(String[] args) {        MyThread mt1 = new MyThread();         MyThread mt2 = new MyThread();        MyThread mt3 = new MyThread();        mt1.start();  //启动线程        mt2.start();        mt3.start();    }}

程序运行结果

卖票:ticket = 5卖票:ticket = 5卖票:ticket = 5卖票:ticket = 4卖票:ticket = 4卖票:ticket = 3卖票:ticket = 4卖票:ticket = 2卖票:ticket = 3卖票:ticket = 1卖票:ticket = 3卖票:ticket = 2卖票:ticket = 2卖票:ticket = 1卖票:ticket = 1

以上程序通过Thread类实现多线程,程序中启动了三个线程,但三个线程却分别卖了各自的5张票,

并没有达到资源共享的目的。

例子:实现Runnable接口可以实现资源共享

class MyThread implements Runnable { // 实现Runnable接口    private int ticket = 5;   //一共5张票    public void run() { // 覆写run 方法        for (int i = 0; i < 100; i++) {            if(ticket > 0){      //判断是否有剩余票                System.out.println("卖票:ticket = " + ticket--);            }        }    }}public class ThreadDemo {    public static void main(String[] args) {        MyThread mt = new MyThread();         new Thread(mt).start();  //启动线程        new Thread(mt).start();        new Thread(mt).start();    }}

程序运行结果

卖票:ticket = 5卖票:ticket = 3卖票:ticket = 4卖票:ticket = 1卖票:ticket = 2

从程序的运行结果中可以发现,虽然启动了3个线程,但是3个线程一共才卖了5张票,即ticket属性被所有的线程对象共享

可见,实现 Runnable 接口相对于继承Thread类来说,有如下显著的优势:

  • 适合多个相同程序代码的线程去处理同一资源的情况。

  • 可以避免由于Java的单继承特性带来的局限

  • 增强了程序的健壮性,代码能够被多个线程共享,代码与数据是独立的。

所以,在开发中建议使用 Runnable 接口实现多线程

作者:itmyhome

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