Java线程基础（2）-实现线程的三种基本方法

一：关于三种方法的简介

1、在Java中，所有的线程对象都是Thread类或Thread类的实例，相较于C#来说，Java不支持将任意一段代码包装成线程执行体，而是通过Thread的run方法、Runnable的run方法或者Callable的call方法来进行包装。使用Runnable或者callable接口都需要使其成为Thread类的target来创建Thread对象。

2、callable相较于继承Thread类实现run方法或者实现Runnable并实现run方法，其可以通过Future接口来获得线程的返回值，判断线程是否取消或者正常运行结束。该接口出现在Java5之后，这或许是参考了它的模仿者C#。Java还提供了Future的实现类FutureTask类来满足开发者的使用。

3、从Java8之后Runnable接口使用了@FunctionInterface修饰，这表示其为函数式接口，可以使用Lambda表达式来创建，Callable同样为函数式接口。

二：三种基本创建线程的方法：

1、继承Thread类并实现Run方法。

Thread实现了Runnable接口。

eg:

public class TestThread extends Thread {

public TestThread(String name) {

setName(name);

}

public static void main(String[] args) {

for (int i = 0; i < 3; i++) {

new TestThread("thread-a-" + i).start();

}

new Thread("thread-b") {

@Override

public void run() {

System.out.print("Thread id:" + this.getId() + "\tThread name" + this.getName()+"\n");

StackTraceElement[] elements = this.getStackTrace();

for (StackTraceElement element : elements) {

System.out.println("cls name:" + element.getClassName()

+ "\nfile name:" + element.getFileName()

+ "\nmethod name:" + element.getMethodName()

+ "\nline number:" + element.getLineNumber());

}

}

}.start();

}

@Override

public void run() {

// 执行体

System.out.println("Thread id:" + this.getId() + "\tThread name" + this.getName());

}

}

备注：通过继承Thread类并实现其run方法即可以实现线程的创建，直接继承Thread类，可以通过其方法getName()、getId()来获得线程的名称以及线程Id，使用getStackTrace方法可以获取到更多的详细信息，如当前运行的方法名、类名等等。特别应该注意的是，实现Thread的实例并不代表线程已经就绪准备运行，只有调用了Thread的start方法才能够使其进行就绪状态，并有JVM来进行调度执行。

2、实现Runnable接口并实现run方法

通过implements Runnable接口使该实现类可以成为Thread类的target，run方法即为Thread类的线程执行体。这里应该注意的是Runnable接口的实例仅仅是作为Thread的target来使用，实际的线程对象依然是Thread或Thread子类的实例。

eg:

public class TestRunnable implements Runnable {

public static void main(String[] args) {

new Thread(new TestRunnable(), "runThread").start();

}

@Override

public void run() {

Thread runThread = Thread.currentThread();

StackTraceElement[] elements = runThread.getStackTrace();

for (StackTraceElement element : elements) {

String threadName = runThread.getName();

String methodName = element.getMethodName();

int lineNum = element.getLineNumber();

String FileNmae = element.getFileName();

String clsName = element.getClassName();

System.out.print("【Thread name : " + threadName);

System.out.print("】【" + "Method name : " + methodName);

System.out.print("】【" + "Line number : " + lineNum);

System.out.print("】【" + "File name : " + FileNmae);

System.out.print("】【" + "Class name : " + clsName + "】");

}

}

}

备注：使用Runnable接口实现的类中，应该使用Thread的静态方法currentThread()来获取到当前的线程对象，并通过该对象来调用相应的方法。

3、实现Callable接口并实现call方法

使用Callable接口来创建线程就不得不提它的搭档Future接口了，Future提供了以下几个接口来满足使用：

a、boolean cancel(boolean arg0) ：用于尝试取消Future包装的Callable任务，不能保证一定可以取消。

b、V get()：用于获得Futrue包装的callable任务call的返回值，该方法的调用会使调用线程阻塞，并等待获得返回值之后才正常运行。

c、V get(long timeout,TimeUnit unit)：该方法相较于V get()方法多了最多让调用线程阻塞的时间限制，如果过了该指定的时间callable仍然没有返回值，那么将抛出超时异常。

d、isCancelled()：该方法用于判断线程任务是否已取消。

e、isDone()：该方法用于判断线程任务是否已经执行完成。

Callable并不能直接当作Thread的target来使用，应该将其使用Future接口的实现类来进行包装成Thread可用的target，上文已经提到，Java已经为我们实现了一个FutureTask类来供我们使用。

eg:

public class TestCallable implements Callable<String> {

@Override

public String call() throws Exception {

Thread t = Thread.currentThread();

return t.getName() + "--" + t.getId();

}

public static void main(String[] args) {

FutureTask<String> fuTask = new FutureTask<>(new TestCallable());

new Thread(fuTask,"callableTest").start();;

try {

String str = fuTask.get();

System.out.println(str);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

} catch (ExecutionException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

三、关于Thread生命周期等

Thread的状态有：创建（new），就绪（runnable），运行（running），阻塞（blocked），休眠（time waiting），等待（waiting），消亡（dead）几个生命周期，由于线程的运行并非并行的，所以在线程的运行过程中，它将在运行状态跟阻塞状态之间多次切换。值得注意的是，我们在调用Thread方法的Start时，线程只是进入了就绪状态，并没有运行，JVM会为其创建方法调用栈和程序计时器。千万要注意的是我们不应该去调用run方法，否则该方法中的执行体将直接运行在当前进程，而非子线程当中。

参考文献：

[1] 《Java疯狂讲义第三版》 李刚.电子工业出版社.2014年7月

[2] http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920357.html

[3] Java API 文档