Java多线程的创建及启动

文章出处：http://www.cnblogs.com/lwbqqyumidi/p/3804883.html

        Java中线程的创建常见有如三种基本形式。

        1.继承Thread类，重写run()方法。

        run()方法的方法体代表了线程需要完成的任务，称之为线程执行体。

        通过调用start()方法执行该线程。start()方法的调用后并不是立即执行多线程代码，而是使得该线程变为可运行态（Runnable），什么时候运行是由操作系统决定的。

        多线程程序是乱序执行，只有乱序执行的代码才有必要设计为多线程。

 1 class MyThread extends Thread { 2      3     private int i = 0; 4  5     @Override 6     public void run() { 7         for (i = 0; i < 100; i++) { 8             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i); 9         }10     }11 }

 1 public class ThreadTest { 2  3     public static void main(String[] args) { 4         for (int i = 0; i < 100; i++) { 5             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i); 6             if (i == 30) { 7                 Thread myThread1 = new MyThread();     // 创建一个新的线程  myThread1  此线程进入新建状态 8                 Thread myThread2 = new MyThread();     // 创建一个新的线程 myThread2 此线程进入新建状态 9                 myThread1.start();                     // 调用start()方法使得线程进入就绪状态10                 myThread2.start();                     // 调用start()方法使得线程进入就绪状态11             }12         }13     }14 }

       一个线程的start方法只能调用一次，重复调用会出现java.lang.IllegalThreadStateException异常。

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1. Thread1 mTh1=new Thread1("A");  
2. Thread1 mTh2=mTh1;  
3. mTh1.start();  
4. mTh2.start();  

        输出：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalThreadStateException

    at java.lang.Thread.start(Unknown Source)
    at com.multithread.learning.Main.main(Main.java:31)

        2.实现Runnable接口，重写该接口的run()方法。

        创建Runnable实现类的实例，并以此实例作为Thread类的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。

 1 class MyRunnable implements Runnable { 2     private int i = 0; 3  4     @Override 5     public void run() { 6         for (i = 0; i < 100; i++) { 7             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i); 8         } 9     }10 }

 1 public class ThreadTest { 2  3     public static void main(String[] args) { 4         for (int i = 0; i < 100; i++) { 5             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i); 6             if (i == 30) { 7                 Runnable myRunnable = new MyRunnable(); // 创建一个Runnable实现类的对象 8                 Thread thread1 = new Thread(myRunnable); // 将myRunnable作为Thread target创建新的线程 9                 Thread thread2 = new Thread(myRunnable);10                 thread1.start(); // 调用start()方法使得线程进入就绪状态11                 thread2.start();12             }13         }14     }15 }

        关于以上两种线程创建的方法的特殊例子：

 1 public class ThreadTest { 2  3     public static void main(String[] args) { 4         for (int i = 0; i < 100; i++) { 5             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i); 6             if (i == 30) { 7                 Runnable myRunnable = new MyRunnable(); 8                 Thread thread = new MyThread(myRunnable); 9                 thread.start();10             }11         }12     }13 }14 15 class MyRunnable implements Runnable {16     private int i = 0;17 18     @Override19     public void run() {20         System.out.println("in MyRunnable run");21         for (i = 0; i < 100; i++) {22             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);23         }24     }25 }26 27 class MyThread extends Thread {28 29     private int i = 0;30     31     public MyThread(Runnable runnable){32         super(runnable);33     }34 35     @Override36     public void run() {37         System.out.println("in MyThread run");38         for (i = 0; i < 100; i++) {39             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);40         }41     }42 }

        同样的，与实现Runnable接口创建线程方式相似，不同的地方在于

1 Thread thread = new MyThread(myRunnable);

        那么这种方式可以顺利创建出一个新的线程么？答案是肯定的。

        至于此时的线程执行体到底是MyRunnable接口中的run()方法，还是MyThread类中的run()方法呢？通过输出我们知道线程执行体是MyThread类中的run()方法。

        原因很简单，因为Thread类本身也是实现了Runnable接口，而run()方法最先是在Runnable接口中定义的方法。

1 public interface Runnable {2    3     public abstract void run();4     5 }

        我们看一下Thread类中对Runnable接口中run()方法的实现：

　　@Override    public void run() {        if (target != null) {            target.run();        }    }

        当执行到Thread类中的run()方法时，会首先判断target是否存在，存在则执行target中的run()方法，也就是实现了Runnable接口并重写了run()方法的类中的run()方法。

        但是上述给到的列子中，由于多态的存在，根本就没有执行到Thread类中的run()方法，而是直接先执行了运行时类型即MyThread类中的run()方法。

       3.使用Callable和Future接口创建线程。1.创建Callable接口的实现类，实现call()方法；2.使用FutureTask类包装Callable实现类；3.以FutureTask对象作为Thread的target来创建线程。

 1 public class ThreadTest { 2  3     public static void main(String[] args) { 4  5         Callable<Integer> myCallable = new MyCallable();    // 创建MyCallable对象 6         FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<Integer>(myCallable); //使用FutureTask来包装MyCallable对象 7  8         for (int i = 0; i < 100; i++) { 9             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);10             if (i == 30) {11                 Thread thread = new Thread(ft);   //FutureTask对象作为Thread对象的target创建新的线程12                 thread.start();                      //线程进入到就绪状态13             }14         }15 16         System.out.println("主线程for循环执行完毕..");17         18         try {19             int sum = ft.get();            //取得新创建的新线程中的call()方法返回的结果20             System.out.println("sum = " + sum);21         } catch (InterruptedException e) {22             e.printStackTrace();23         } catch (ExecutionException e) {24             e.printStackTrace();25         }26 27     }28 }29 30 31 class MyCallable implements Callable<Integer> {32     private int i = 0;33 34     // 与run()方法不同的是，call()方法具有返回值35     @Override36     public Integer call() {37         int sum = 0;38         for (; i < 100; i++) {39             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);40             sum += i;41         }42         return sum;43     }44 45 }

        首先，我们发现，在实现Callable接口中，此时不再是run()方法了，而是call()方法，此call()方法作为线程执行体，同时还具有返回值！

        在创建新的线程时，是通过FutureTask来包装MyCallable对象，同时作为了Thread对象的target。

那么看下FutureTask类的定义：

1 public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {2     3     //....4     5 }

1 public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {2     3     void run();4     5 }

FutureTask类实际上是同时实现了Runnable和Future接口，由此才使得其具有Future和Runnable双重特性。通过Runnable特性，可以作为Thread对象的target，而Future特性，使得其可以取得新创建线程中的call()方法的返回值。

执行下此程序，我们发现sum = 4950永远都是最后输出的。而“主线程for循环执行完毕..”则很可能是在子线程循环中间输出。由CPU的线程调度机制，我们知道，“主线程for循环执行完毕..”的输出时机是没有任何问题的，那么为什么sum =4950会永远最后输出呢？

原因在于通过ft.get()方法获取子线程call()方法的返回值时，当子线程此方法还未执行完毕，ft.get()方法会一直阻塞，直到call()方法执行完毕才能取到返回值。