Java中有两种实现多线程的方式以及两种方式之间的区别

来源：互联网发布：淘宝宝贝主图制作编辑：程序博客网时间：2024/05/29 15:35

看到一个面试题.问两种实现多线程的方法.没事去网上找了找答案.
网上流传很广的是一个网上售票系统讲解.转发过来.已经不知道原文到底是出自哪里了.

Java中有两种实现多线程的方式。一是直接继承Thread类，二是实现Runnable接口。那么这两种实现多线程的方式在应用上有什么区别呢？

为了回答这个问题，我们可以通过编写一段代码来进行分析。我们用代码来模拟铁路售票系统，实现通过四个售票点发售某日某次列车的100张车票，一个售票点用一个线程表示。

我们首先这样编写这个程序：

Java代码   
class ThreadTest extends Thread{   
  private int ticket = 100;   
  public void run(){   
    while(true){   
      if(ticket > 0){   
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() +   
          "is saling ticket" + ticket--);   
      }else{   
        break;   
      }   
    }   
  }   
}  

main测试类:

Java代码   
public class ThreadDome1{   
  public static void main(String[] args){   
    ThreadTest t = new ThreadTest();   
    t.start();   
    t.start();   
    t.start();   
    t.start();   
  }   
}  

上面的代码中，我们用ThreadTest类模拟售票处的售票过程，run方法中的每一次循环都将总票数减1，模拟卖出一张车票，同时该车票号打印出来，直接剩余的票数到零为止。在ThreadDemo1类的main方法中，我们创建了一个线程对象，并重复启动四次，希望通过这种方式产生四个线程。从运行的结果来看我们发现其实只有一个线程在运行，这个结果告诉我们：一个线程对象只能启动一个线程，无论你调用多少遍start()方法，结果只有一个线程。

我们接着修改ThreadDemo1，在main方法中创建四个Thread对象：

Java代码   
public class ThreadDemo1{   
  public static void main(String[] args){   
    new ThreadTest().start();   
    new ThreadTest().start();   
    new ThreadTest().start();   
    new ThreadTest().start();   
  }   
}  

Java代码   
class ThreadTest extends Thread{   
  private int ticket = 100;   
  public void run(){   
    while(true){   
      if(ticket > 0){   
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() +    
           " is saling ticket" + ticket--);   
      }else{   
        break;   
      }   
    }   
  }   
}  

     这下达到目的了吗？

     从结果上看每个票号都被打印了四次，即四个线程各自卖各自的100张票，而不去卖共同的100张票。这种情况是怎么造成的呢？我们需要的是，多个线程去处理同一个资源，一个资源只能对应一个对象，在上面的程序中，我们创建了四个ThreadTest对象，就等于创建了四个资源，每个资源都有100张票，每个线程都在独自处理各自的资源。

     经过这些实验和分析，可以总结出，要实现这个铁路售票程序，我们只能创建一个资源对象，但要创建多个线程去处理同一个资源对象，并且每个线程上所运行的是相同的程序代码。在回顾一下使用接口编写多线程的过程。

Java代码   
public class ThreadDemo1{   
  public static void main(String[] args){   
    ThreadTest t = new ThreadTest();   
    new Thread(t).start();   
    new Thread(t).start();   
    new Thread(t).start();   
    new Thread(t).start();   
  }   
}  

Java代码   
class ThreadTest implements Runnable{   
  private int tickets = 100;   
  public void run(){   
    while(true){   
      if(tickets > 0){   
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() +   
          " is saling ticket " + tickets--);   
      }   
    }   
  }   
}  

上面的程序中，创建了四个线程，每个线程调用的是同一个ThreadTest对象中的run()方法，访问的是同一个对象中的变量（tickets）的实例，这个程序满足了我们的需求。在Windows上可以启动多个记事本程序一样，也就是多个进程使用同一个记事本程序代码。

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

(1)适合多个相同程序代码的线程去处理同一资源的情况，把虚拟CPU（线程）同程序的代码，数据有效的分离，较好地体现了面向对象的设计思想。

(2)可以避免由于Java的单继承特性带来的局限。我们经常碰到这样一种情况，即当我们要将已经继承了某一个类的子类放入多线程中，由于一个类不能同时有两个父类，所以不能用继承Thread类的方式，那么，这个类就只能采用实现Runnable接口的方式了。

(3)有利于程序的健壮性，代码能够被多个线程共享，代码与数据是独立的。当多个线程的执行代码来自同一个类的实例时，即称它们共享相同的代码。多个线程操作相同的数据，与它们的代码无关。当共享访问相同的对象是，即它们共享相同的数据。当线程被构造时，需要的代码和数据通过一个对象作为构造函数实参传递进去，这个对象就是一个实现了Runnable接口的类的实例。

队列的使用：

import java.util.Queue;

import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;

import javax.annotation.PostConstruct;
import javax.annotation.PreDestroy;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import cn.ticai.elottery.module.sms.service.SmsSendRecordService;
import cn.ticai.elottery.module.tools.worker.data.SendConditionData;

public class SmsSendWorker {

   private Logger log = LoggerFactory.getLogger("JOB");

   @Autowired
   private SmsSendRecordService smsSendRecordService;

   private Object lock;
   private Thread daemonThread;
   private Queue<SendConditionData> queue;

   @PostConstruct

public void init() {

//初始化时候

//创建资源处理过程

SendThreadWorker worker = new SendThreadWorker();

//创建队列

queue = new ConcurrentLinkedQueue<SendConditionData>();

lock = new Object();

//创建并且启动线程

       daemonThread = new Thread(worker);
       daemonThread.start();
   }

   @PreDestroy
   public void destroy() {
       daemonThread.interrupt();
   }

   public void excuteSendSMS(SendConditionData condition) {

queue.add(condition);

//将notify和wait方法包在同步块中

       synchronized(lock) {
           lock.notify();
       }
   }

   class SendThreadWorker implements Runnable {

       @Override
       public void run() {

while (true) {

//从队列中取出要处理的数据

               SendConditionData condition = queue.poll();
               if(condition != null) {
                   log.info("begin to excute TaskSendSmsExcutor.excuteSendSMS");

                   smsSendRecordService.sendSms(condition.getStatus().getValue(),
                           condition.getSource().getValue(), condition.getFrom(), condition.getTo());
               } else {

try {

//将notify和wait方法包在同步块中

                       synchronized (lock) {
                           lock.wait();
                       }
                   } catch (InterruptedException e) {
                       break;
                   }
               }
           }
       }
   }

}

线程的使用示例，Session的保存

import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

import javax.annotation.PostConstruct;
import javax.annotation.PreDestroy;

import org.springframework.stereotype.Component;

import cn.ticai.ledcms.web.admin.data.UserSession;

@Component
public class SessionManager {
   /**
   * key : token, value : user session
   */
   private Map<String, UserSession> cache = new ConcurrentHashMap<String, UserSession>();

   private Thread daemonThread;

   public UserSession getSession(String token) {
       return cache.get(token);
   }

   public void setSession(String token, UserSession session) {
       cache.put(token, session);
   }

   @PostConstruct
   public void init() {

//创建线程并且创建资源

        daemonThread = new Thread(new CleanupSessionTask());
       daemonThread.start();
   }

   @PreDestroy
   public void destroy() {
       daemonThread.interrupt();
   }

   class CleanupSessionTask implements Runnable {

       @Override
       public void run() {
           while(!Thread.interrupted()) {

//从MAP中获取所有Session，并且遍历每个Session。如果时间超过二十分钟那么把该Session从MAP中移除
               UserSession[] sessions = cache.values().toArray(new UserSession[0]);
               for(int i = 0; i < sessions.length; i++) {
                   long interval = System.currentTimeMillis() - sessions[i].getLastAccessTime().getTime();
                   if(interval > 20 * 60 * 1000) {
                       cache.remove(sessions[i].getToken());
                   }
               }

               try {
                   Thread.sleep(60*1000);
               } catch (InterruptedException e) {
                   break;
               }
           }
       }

   }
}

0 0