创建线程的方式
一、Java中创建线程主要有三种方式:
1、继承Thread类创建线程类
(1)定义Thread类的子类,并重写该类的run方法,该run方法的方法体就代表了线程要完成的任务。因此把run()方法称为执行体。
(2)创建Thread子类的实例,即创建了线程对象。
(3)调用线程对象的start()方法来启动该线程。
package com.thread;
public class FirstThreadTest extends Thread{
int i = 0;
//重写run方法,run方法的方法体就是现场执行体
public void run()
{
for(;i<100;i++){
System.out.println(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)
{
new FirstThreadTest().start();
new FirstThreadTest().start();
}
}
}
}
上述代码中Thread.currentThread()方法返回当前正在执行的线程对象。GetName()方法返回调用该方法的线程的名字。
2、通过Runnable接口创建线程类
(1)定义runnable接口的实现类,并重写该接口的run()方法,该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体。
(2)创建 Runnable实现类的实例,并以此实例作为Thread的target来创建Thread对象,该Thread对象才是真正的线程对象。
(3)调用线程对象的start()方法来启动该线程。
package com.thread;
public class RunnableThreadTest implements Runnable
{
private int i;
public void run()
{
for(i = 0;i <100;i++)
{
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)
{
RunnableThreadTest rtt = new RunnableThreadTest();
new Thread(rtt,"新线程1").start();
new Thread(rtt,"新线程2").start();
}
}
}
}
线程的执行流程很简单,当执行代码start()时,就会执行对象中重写的void run();方法,该方法执行完成后,线程就消亡了。
3、通过Callable和Future创建线程
(1)创建Callable接口的实现类,并实现call()方法,该call()方法将作为线程执行体,并且有返回值。
(2)创建Callable实现类的实例,使用FutureTask类来包装Callable对象,该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值。(FutureTask是一个包装器,它通过接受Callable来创建,它同时实现了Future和Runnable接口。)
(3)使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。
(4)调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值
package com.thread;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class CallableThreadTest implements Callable<Integer>
{
public static void main(String[] args)
{
CallableThreadTest ctt = new CallableThreadTest();
FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(ctt);
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)
{
new Thread(ft,"有返回值的线程").start();
}
}
try
{
System.out.println("子线程的返回值:"+ft.get());
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
@Override
public Integer call() throws Exception
{
int i = 0;
for(;i<100;i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
}
return i;
}
}
二、创建线程的三种方式的对比
1、采用实现Runnable、Callable接口的方式创建多线程时,
优势是:
线程类只是实现了Runnable接口或Callable接口,还可以继承其他类。
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份资源的情况,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。
劣势是:
编程稍微复杂,如果要访问当前线程,则必须使用Thread.currentThread()方法。
2、使用继承Thread类的方式创建多线程时,
优势是:
编写简单,如果需要访问当前线程,则无需使用Thread.currentThread()方法,直接使用this即可获得当前线程。
劣势是:
线程类已经继承了Thread类,所以不能再继承其他父类。
3、Runnable和Callable的区别
(1) Callable规定(重写)的方法是call(),Runnable规定(重写)的方法是run()。
(2) Callable的任务执行后可返回值,而Runnable的任务是不能返回值的。
(3) call方法可以抛出异常,run方法不可以。
(4) 运行Callable任务可以拿到一个Future对象,表示异步计算的结果。它提供了检查计算是否完成的方法,以等待计算的完成,并检索计算的结果。通过Future对象可以了解任务执行情况,可取消任务的执行,还可获取执行结果。
对于线程池的理解 (线程池的好处)
在一个应用程序中,我们需要多次使用线程,也就意味着,我们需要多次创建并销毁线程。而创建并销毁线程的过程势必会消耗内存。而在Java中,内存资源是及其宝贵的,所以,我们就提出了线程池的概念。
线程池:Java中开辟出了一种管理线程的概念,这个概念叫做线程池,从概念以及应用场景中,我们可以看出,线程池的好处,就是可以方便的管理线程,也可以减少内存的消耗。
那么,我们应该如何创建一个线程池那?Java中已经提供了创建线程池的一个类:Executor
而我们创建时,一般使用它的子类:ThreadPoolExecutor,先来讲讲参数最多的那个构造方法,主要是对那几个烦人的参数进行分析。
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler)
corePoolSize 线程池中核心线程的数量
maximumPoolSize 线程池中最大线程数量
keepAliveTime 非核心线程的超时时长,当系统中非核心线程闲置时间超过keepAliveTime之后,则会被回收。如果ThreadPoolExecutor的allowCoreThreadTimeOut属性设置为true,则该参数也表示核心线程的超时时长
unit 第三个参数的单位,有纳秒、微秒、毫秒、秒、分、时、天等
workQueue 线程池中的任务队列,该队列主要用来存储已经被提交但是尚未执行的任务。存储在这里的任务是由ThreadPoolExecutor的execute方法提交来的。
threadFactory 为线程池提供创建新线程的功能,这个我们一般使用默认即可
handler 拒绝策略,当线程无法执行新任务时(一般是由于线程池中的线程数量已经达到最大数或者线程池关闭导致的),默认情况下,当线程池无法处理新线程时,会抛出一个RejectedExecutionException。
maximumPoolSize(最大线程数) = corePoolSize(核心线程数) + noCorePoolSize(非核心线程数);
(1)当currentSize<corePoolSize时,没什么好说的,直接启动一个核心线程并执行任务。
(2)当currentSize>=corePoolSize、并且workQueue未满时,添加进来的任务会被安排到workQueue中等待执行。
(3)当workQueue已满,但是currentSize<maximumPoolSize时,会立即开
启一个非核心线程来执行任务。
(4)当currentSize>=corePoolSize、workQueue已满、并且currentSize>maximumPoolSize时,调用handler默认抛出RejectExecutionExpection异常。
其他线程池的记法
(1)FixedThreadPool:(一堆人排队上公厕)
Fixed中文解释为固定。结合在一起解释固定的线程池,说的更全面点就是,有固定数量线程的线程池。其corePoolSize=maximumPoolSize,且keepAliveTime为0,适合线程稳定的场所。
<1>从配置参数来看,FixThreadPool只有核心线程,并且数量固定的,也不会被回收,所有线程都活动时,因为队列没有限制大小,新任务会等待执行。
<2>【前方高能,笔者脑洞】FixThreadPool其实就像一堆人排队上公厕一样,可以无数多人排队,但是厕所位置就那么多,而且没人上时,厕所也不会被拆迁,哈哈o(∩_∩)o ,很形象吧。
<3>由于线程不会回收,FixThreadPool会更快地响应外界请求,这也很容易理解,就好像有人突然想上厕所,公厕不是现用现建的。
(2)SingleThreadPool:(公厕里只有一个坑位)
Single中文解释为单一。结合在一起解释单一的线程池,说的更全面点就是,有固定数量线程的线程池,且数量为一,从数学的角度来看SingleThreadPool应该属于FixedThreadPool的子集。其corePoolSize=maximumPoolSize=1,且keepAliveTime为0,适合线程同步操作的场所。
<1>从配置参数可以看出,SingleThreadPool只有一个核心线程,确保所有任务都在同一线程中按顺序完成。因此不需要处理线程同步的问题。
<2>【前方高能,笔者脑洞】可以把SingleThreadPool简单的理解为FixThreadPool的参数被手动设置为1的情况,即Executors.newFixThreadPool(1).execute®。所以SingleThreadPool可以理解为公厕里只有一个坑位,先来先上。为什么只有一个坑位呢,因为这个公厕是收费的,收费的大爷上年纪了,只能管理一个坑位,多了就管不过来了(线程同步问题)。
(3)CachedThreadPool:(一堆人去一家很大的咖啡馆喝咖啡)
Cached中文解释为储存。结合在一起解释储存的线程池,说的更通俗易懂,既然要储存,其容量肯定是很大,所以他的corePoolSize=0,maximumPoolSize=Integer.MAX_VALUE(2^32-1一个很大的数字)
<1>CachedThreadPool只有非核心线程,最大线程数非常大,所有线程都活动时,会为新任务创建新线程,否则利用空闲线程(60s空闲时间,过了就会被回收,所以线程池中有0个线程的可能)处理任务。
<2>任务队列SynchronousQueue相当于一个空集合,导致任何任务都会被立即执行。
<3>【前方高能,笔者脑洞】CachedThreadPool就像是一堆人去一个很大的咖啡馆喝咖啡,里面服务员也很多,随时去,随时都可以喝到咖啡。但是为了响应国家的“光盘行动”,一个人喝剩下的咖啡会被保留60秒,供新来的客人使用,哈哈哈哈哈,好恶心啊。如果你运气好,没有剩下的咖啡,你会得到一杯新咖啡。但是以前客人剩下的咖啡超过60秒,就变质了,会被服务员回收掉。
<4>比较适合执行大量的耗时较少的任务。喝咖啡人挺多的,喝的时间也不长。
(4)ScheduledThreadPool:(4个里面唯一一个有延迟执行和周期重复执行的线程池)
Scheduled中文解释为计划。结合在一起解释计划的线程池,顾名思义既然涉及到计划,必然会涉及到时间。所以ScheduledThreadPool是一个具有定时定期执行任务功能的线程池。
<1>核心线程数固定,非核心线程(闲着没活干会被立即回收)数没有限制。
<2>ScheduledThreadPool主要用于执行定时任务以及有固定周期的重复任务。