多线程（二）线程的创建和启用

Java使用Thread类代表线程，所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。每个线程的作用是完成一定的任务，实际上就是执行一段程序流（一段顺序执行的代码）。Java使用线程执行体来代表这段程序流。

一、继承Thread类创建线程类

package gblw.fisrt;//通过继承Thread类来创建线程类public class FisrtThread extends Thread{private int i;//重写run()方法,run()方法的方法体就是线程执行体@Overridepublic void run(){for(;i<Integer.MAX_VALUE;i++){//当线程类继承Thread类时，直接使用this即可获取当前线程//Thread对象的getName()返回当前线程的名字//因此可以直接调用getName()方法返回当前线程的名字System.out.println(getName()+" "+i);}}public static void main(String[] args){for(int i=0;i<100;i++){//调用Thread的currentThread()方法获取当前线程System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);if(i==20){//创建并启动第一个线程new FisrtThread().start();//创建并启动第二个线程new FisrtThread().start();}}}}

二、实现Runnable接口创建线程类

package gblw.fisrt;//通过实现Runnable接口来创建线程类public class SecondThread implements Runnable{private int i;//run()方法同样是线程执行体@Overridepublic void run() {for(;i<Integer.MAX_VALUE;i++){//当线程类实现Runnable接口时//如果想获取当前线程，只能用Thread.currentThread()方法System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);}}public static void main(String[] args){for(int i=0;i<100;i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);if(i==20){SecondThread st=new SecondThread();//通过new Thread(target,name)方法创建新线程new Thread(st,"新线程1").start();new Thread(st,"新线程2").start();}}}}

说明：Runnable接口中只包含一个抽象方法，从Java 8开始，Runnable接口使用了@FunctionalInterface修饰。也就是说，Runnable接口是函数式接口，可使用Lambda表达式创建Runnable对象。接下来介绍的Callable也是函数式接口。

程序所创建的Runnable对象只是线程的target，而多个线程可以共享同一个target，所以多个线程可以共享同一个线程类（实际上应该是线程的target类）的实例变量。

三、使用Callable和Future创建线程

从Java 5开始，Java提供了Callable接口，Callable接口提供了一个call()方法可以作为线程执行体，但call()方法比run()方法功能更强大。

A、call()方法可以有返回值。

B、call()方法可以声明抛出异常。

上面说到call()方法可以有返回值，那么如何取得call()方法的返回值呢？

Java 5提供了Future接口来代表Callable接口里call()的返回值，并为Future接口提供了一个FutureTask实现类，该类里定义了如下几个公共方法来控制它关联的Callable任务。

A、boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning)：试图取消该Future里关联的Callable任务。

B、V get()：返回Callable任务里call()方法的返回值。调用该方法将导致程序阻塞，必须等到子线程结束后才会得到返回值。

C、V get(long timeout,TimeUnit unit)：返回Callable任务里call()方法的返回值。该方法让程序最多阻塞timeout和unit指定的时间，如果经过指定时间后Callable任务依然没有返回值，将会抛出TimeoutException异常。

D、boolean isCancelled()：如果在Callable任务正常完成前被取消，则返回true。

E、boolean isDone()：如果Callable任务已完成，则返回true。

说明：Callable接口有泛型限制，Callable接口里的泛型形参类型与call()方法返回值类型相同。而且Callable接口是函数式接口，因此可使用Lambda表达式创建Callable对象。

package gblw.fisrt;import java.util.concurrent.Callable;import java.util.concurrent.FutureTask;//使用Callable接口来创建线程public class ThirdThread {public static void main(String[] args) {//先使用Lambda表达式创建Callable<Integer>对象//使用FutureTask来包装Callable对象FutureTask<Integer> task=new FutureTask<Integer>((Callable<Integer>)()->{int i=0;for(;i<100;i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的循环变量i的值: "+i);}//call()方法可以有返回值return i;});for(int i=0;i<100;i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的循环变量i的值: "+i);if(i==20){//实质还是以Callable对象来创建并启动线程的new Thread(task,"有返回值的线程").start();}}try {System.out.println("子线程的返回值:"+task.get());} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}System.out.println("===========");}}

另一种写法

package gblw.fisrt;import java.util.concurrent.Callable;import java.util.concurrent.FutureTask;//使用Callable接口来创建线程public class FourThread implements Callable<Integer>{@Overridepublic Integer call() throws Exception {int i=0;for(;i<100;i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的循环变量i的值: "+i);}//call()方法可以有返回值return i;}public static void main(String[] args) {FourThread rt=new FourThread();FutureTask<Integer> task=new FutureTask<>(rt);for(int i=0;i<100;i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的循环变量i的值: "+i);if(i==20){//实质还是以Callable对象来创建并启动线程的new Thread(task,"有返回值的线程").start();}}try {System.out.println("子线程的返回值:"+task.get());} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}

创建线程的三种方法对比

通过继承Thread类或者实现Runnable、Callable接口都可以实现多线程，不过实现Runnable接口与实现Callable接口方式基本相同，只是Callable接口里定义的方法有返回值，可以声明抛出异常而已。因此可以将实现Runnable接口和实现Callable接口归为一种方式。这种方式与继承Thread方式之间的主要差别如下。

采用实现Runnable、Callable接口的方式创建多线程的优缺点：

A、线程类只是实现了Runnable接口或Callable接口，还可以继承其他类。

B、在这种方式下，多个线程可以共享同一个target对象，所以非常适合多个相同线程来处理同一分资源的情况，从而可以将CPU、代码和数据分开，形成清晰的模型，较好地体现了面向对象的思想。

C、劣势是，编程稍稍复杂，如果需要访问当前线程，则必须使用Thread.currentThread()方法。

采用继承Thread类的方式创建多线程的优缺点：

A、劣势是，因为线程类已经继承了Thread类，所以不能再继承其他父类。

B、优势是，编写简单，如果需要访问当前线程，则无须使用Thread.currentThread()方法，直接使用this即可获得当前线程。

鉴于上面分析，因此一般推荐采用实现Runnable接口、Callable接口的方式来创建多线程。