详细分析 Java 中实现多线程的方法有几种?(从本质上出发)
正确的说法(从本质上出发)
实现多线程的官方正确方法: 2 种。
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Oracle 官网的文档说明
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方法小结
方法一: 实现 Runnable 接口。
方法二: 继承 Thread 类。
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代码示例
/**
* <p>
* 实现 Runnable 接口的方式创建线程
* </p>
*
* @author 踏雪彡寻梅
* @version 1.0
* @date 2020/9/7 - 00:34
* @since JDK1.8
*/
public class RunnableStyle implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println("用 Runnable 方式实现线程~~~");
} public static void main(String[] args) {
Thread thread = new Thread(new RunnableStyle());
thread.start();
}
}/**
* <p>
* 继承 Thread 类的方式创建线程
* </p>
*
* @author 踏雪彡寻梅
* @version 1.0
* @date 2020/9/7 - 00:37
* @since JDK1.8
*/
public class ThreadStyle extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println("用 Thread 方式实现线程~~~");
} public static void main(String[] args) {
new ThreadStyle().start();
}
} -
两种方式的对比
方法一（实现 Runnable 接口）更好。
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方法二的缺点:
从代码的架构去考虑，具体执行的任务也就是 run 方法中的内容，它应该和线程的创建、运行的机制也就是 Thread 类是解耦的。所以不应该把他们混为一谈。从解耦的角度，方法一更好。
该方法每次如果想新建一个任务，只能去新建一个独立的线程，而新建一个独立的线程这样的损耗是比较大的，它需要去创建、然后执行，执行完了还要销毁；而如果使用 Runnable 接口的方式，我们就可以利用线程池之类的工具，利用这些工具就可以大大减小这些创建线程、销毁线程所带来的损耗。所以方法一相比于方法二的这一点，好在资源的节约上。
继承了 Thread 类之后，由于 Java 不支持双继承，那么这个类就无法继承其他的类了，这大大限制了我们的可扩展性。
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两种方式的本质区别
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方法一: 最终调用
target.run;，通过以下两图可以知道使用这个方法时实际上是传递了一个 target 对象，执行了这个对象的 run 方法。
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方法二: run() 整个都被重写。一旦子类重写了父类的方法，原有方法会被覆盖被抛弃，即以下代码不会被这次调用所采纳。
综上，两种方法都是执行了 run 方法，只不过 run 方法的来源不同。
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同时使用两种方法会怎样?
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代码演示
/**
* <p>
* 同时使用 Runnable 和 Thread 两种实现线程的方式
* </p>
*
* @author 踏雪彡寻梅
* @version 1.0
* @date 2020/9/7 - 22:38
* @since JDK1.8
*/
@SuppressWarnings("all")
public class BothRunnableThread {
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("我来自 Runnable。。。");
}
}) {
@Override
public void run() {
System.out.println("我来自 Thread。。。");
}
}.start();
}
} 运行结果
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分析
首先创建了一个匿名内部类 Thread。传入了一个 Runnable 对象。
然后重写了 Thread 的 run 方法。最后启动线程。
因为重写了 Thread 的 run 方法，所以它父类的 run 方法就被覆盖掉了，所以即便传入了 Runnable 对象也不会执行它。
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总结
- 从以上的分析中，准确的讲创建线程只有一种方式那就是构造 Thread 类，而实现线程的执行单元有两种方式（run 方法的两种不同实现情况）。
方法一: 实现 Runnable 接口的 run 方法，并把 Runnable 实例传给 Thread 类，再让 Thread 类去执行这个 run 方法。
方法二: 重写 Thread 的 run 方法（继承 Thread 类）。
- 从以上的分析中，准确的讲创建线程只有一种方式那就是构造 Thread 类，而实现线程的执行单元有两种方式（run 方法的两种不同实现情况）。
经典错误说法(从本质上出发)
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”线程池创建线程也算是一种新建线程的方式。“
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线程池创建线程代码示例
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors; /**
* <p>
* 线程池创建线程的方法
* </p>
*
* @author 踏雪彡寻梅
* @version 1.0
* @date 2020/9/7 - 23:05
* @since JDK1.8
*/
public class ThreadPools {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
// 添加任务
executorService.submit(new Task() {});
}
}
} class Task implements Runnable {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(500);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
} -
线程池创建线程源码(DefaultThreadFactory 中)
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分析
- 通过线程池中的源码，可以知道线程池创建线程的方式本质上也是通过构造 Thread 的方式创建的。所以线程池创建线程的本质和上文中是一样的。所以不能简单的认为线程池也是一种新的创建线程的方式。
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”通过 Callable 和 FutureTask 创建线程，也算是一种新建线程的方式。“
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类图展示
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分析
- 从类图中可以知道这两个创建线程的本质也是和之前的一样的。
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”无返回值是实现 Runnable 接口，有返回值是实现 Callable 接口，所以 Callable 是新的实现线程的方式。“
- 和第 2 点差不多。
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定时器是新的实现线程的方式。
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定时器实现线程代码示例
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask; /**
* <p>
* 定时器创建线程
* </p>
*
* @author 踏雪彡寻梅
* @version 1.0
* @date 2020/9/7 - 23:48
* @since JDK1.8
*/
public class DemoTimmerTask {
public static void main(String[] args) {
Timer timer = new Timer();
timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}, 1000, 1000);
}
} -
分析
- 和前面几点一样，定时器创建线程的方法最终本质也离不开上文中的那两类方法。
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匿名内部类和 Lambda 表达式的方式创建线程是新的创建线程方式。
实际上也和前面几点一样是一个表面现象，本质上还是那两种方法。
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使用方式代码示例
/**
* <p>
* 匿名内部类创建线程
* </p>
*
* @author 踏雪彡寻梅
* @version 1.0
* @date 2020/9/7 - 23:54
* @since JDK1.8
*/
public class AnonymousInnerClassDemo {
public static void main(String[] args) {
// 第一种
new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}.start(); // 第二种
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}).start();
}
}/**
* <p>
* Lambda 表达式创建线程
* </p>
*
* @author 踏雪彡寻梅
* @version 1.0
* @date 2020/9/7 - 23:58
* @since JDK1.8
*/
public class LambdaDemo {
public static void main(String[] args) {
new Thread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName())).start();
}
} -
运行结果
- 总结
- 多线程的实现方式，在代码中写法千变万化，但其本质万变不离其宗。
常见面试问题
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有多少种实现线程的方法?思路有 5 点。
从不同的角度看，会有不同的答案。
典型答案是两种。这两种方式的对比。
从原理来看，两种本质都是一样的（都是实现 run 方法）。
具体展开说其他方式（代码的实现上的不同方式，原理还是基于那两个本质）。
将以上几点做结论。
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实现 Runnable 接口和继承 Thread 类哪种方式更好?
从代码架构角度。（应该去解耦，两件事情：1.具体的任务即 run 方法中的内容；2.和线程生命周期相关的如创建线程、运行线程、销毁线程即 Thread 类去做的事情）
新建线程的损耗的角度。（继承 Thread 类，需要新建线程、执行完之后还要销毁，实现 Runnable 接口的方式可以反复的利用同一个线程，比如线程池就是这么做的，用于线程生命周期的损耗就减少了）
Java 不支持多继承的角度。（对于扩展性而言）