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  • 【并发编程】实现多线程的几种方式


    本博客系列是学习并发编程过程中的记录总结。由于文章比较多,写的时间也比较散,所以我整理了个目录贴(传送门),方便查阅。

    并发编程系列博客传送门


    在Java中有多种方式可以实现多线程编程(记得这是一道常问的面试题,特别是在应届生找工作的时候被问的频率就更高了)。

    • 继承Thread类并重写run方法;
    • 实现Runnable接口,并将这个类的实例当做一个target构造Thread类
    • 实现Callable接口;

    继承Thread类

    通过继承Thread类来实现多线程编程很容易。下面代码中MyThread类继承了Thread类,并重写了run方法。

    但是这种方式不是很建议使用,其中最主要的一个原因就是Java是单继承模式,MyThread类继承了Thread类之后就不能再继承其他类了。另外任务与代码没有分离,当多个线程执行一样的任务时需要多份任务代码。所以使用implement的形式比继承的方式更好。后面会讲到使用Runnable接口实现多线程。

    
    public class MyThread extends Thread {
    
        public static final int THREAD_COUNT = 5;
    
        public static void main(String[] args) {
    
            List<Thread> threadList = new ArrayList<>();
    
            for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++) {
                Thread thread = new MyThread();
                thread.setName("myThread--"+i);
                threadList.add(thread);
            }
            threadList.forEach(var->{var.start();});
        }
    
        @Override
        public void run() {
            super.run();
            System.out.println("my thread name is:"+Thread.currentThread().getName());
            Random random = new Random();
            int sleepTime = random.nextInt(5);
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(sleepTime);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" end after "+sleepTime+" seconds");
            }
        }
    }
    
    

    实现Runnable接口实现多线程

    下面我们就通过实现Runnable接口的形式来改造下上面的代码。

    可以发现,通过实现Runnable接口实现多线程编程也非常方便。但是不需要再继承Thread类,减少了耦合。同时new了一个Runner对象后,这个对象可以比较方便地在各个线程之间共享。因此相对于继承Thread的方式,更加推荐使用Runnable接口的方式实现多线程编程

    
    public class MyThread {
    
        public static final int THREAD_COUNT = 5;
    
        public static void main(String[] args) {
    
            List<Thread> threadList = new ArrayList<>();
            Runner runner = new Runner();
    
            for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++) {
                Thread thread = new Thread(runner);
                thread.setName("myThread--"+i);
                threadList.add(thread);
            }
            threadList.forEach(var->{var.start();});
        }
    
    
        public static class Runner implements Runnable{
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("my thread name is:"+Thread.currentThread().getName());
                Random random = new Random();
                int sleepTime = random.nextInt(5);
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(sleepTime);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }finally {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" end after "+sleepTime+" seconds");
                }
            }
        }
    
    }
    
    

    实现Callable接口

    上面介绍了两种方式都可以很方便地实现多线程编程。但是这两种方式也有几个很明显的缺陷:

    • 没有返回值:如果想要获取某个执行结果,需要通过共享变量等方式,需要做更多的处理。
    • 无法抛出异常:不能声明式的抛出异常,增加了某些情况下的程序开发复杂度。
    • 无法手动取消线程:只能等待线程执行完毕或达到某种结束条件,无法直接取消线程任务。

    为了解决以上的问题,在JDK5版本的java.util.concurretn包中,引入了新的线程实现机制:Callable接口。

    
    @FunctionalInterface
    public interface Callable<V> {
        /**
         * Computes a result, or throws an exception if unable to do so.
         *
         * @return computed result
         * @throws Exception if unable to compute a result
         */
        V call() throws Exception;
    }
    
    

    看了Callable接口的介绍,其实这个接口的功能是和Runnable一样的,和Runnable接口最主要区别就是:

    • Callable接口可以有返回值;
    • Callable接口可以抛出异常;

    下面通过使用Callable接口的方式来改造下上面的代码:

    public class MyThread {
    
        public static final int THREAD_COUNT = 5;
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
    
            ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(THREAD_COUNT);
            Runner runner = new Runner();
    
            for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++) {
                Future<Integer> submit = executorService.submit(runner);
                //get方法会一直阻塞等到线程执行结束
                System.out.println(submit.get());
            }
            executorService.shutdown();
    
        }
    
    
        public static class Runner implements Callable<Integer> {
    
            @Override
            public Integer call() throws Exception {
                System.out.println("my thread name is:"+Thread.currentThread().getName());
                Random random = new Random();
                int sleepTime = random.nextInt(500);
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(sleepTime);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }finally {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" end after "+sleepTime+" seconds");
                }
                return sleepTime;
            }
        }
    
    }
    

    上面代码中,我们使用Future类来获取返回结果。Future接口的主要方法如下:

    • isDone():判断任务是否完成。
    • isCancelled():判断任务是否取消。
    • get():获取计算结果(一致等待,直至得到结果)。
    • cancel(true):取消任务。
    • get(long,TimeUnit):规定时间内获取计算结果(在long时间内等待结果,如果得到则返回;如果未得到,则结束,并抛出TimeoutException异常)。
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    总结
    类--接口 抽象父类 多态 鸭子类型 格式化方法与析构方法 反射 异常处理 自定义异常 断言
    类--组合 继承 super关键字 面向对象的三大性
    面向对象 名称空间 类与对象
    re正则模块 垃圾回收机制
    常用模块--hashlib hmac:加密 xml xlrd xlwt:excel读|写 configparser subprocess
    常用模块-- random shutil shevle logging sys.stdin/out/err
    常用模块-- time os sys 递归 序列化

  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/54chensongxia/p/11970827.html
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