Java多线程并发01——线程的创建与终止，你会几种方式

时间：2024-01-26 15:14:34

本文开始将开始介绍 Java 多线程与并发相关的知识，多谢各位一直以来的关注与支持。关注我的公众号「Java面典」了解更多 Java 相关知识点。

线程的创建方式

在 Java 中，用户常用的主动创建线程的方式有三种，分别是 继承 Thread 类、实现 Runnable 接口 、通过Callable 和 Future。

继承 Thread 类

  • 定义 Thread 类的子类，并重写该类的 run 方法；
  • 调用线程对象的 start() 方法来启动该线程。

通过继承 Thread 实现的线程类，多个线程间无法共享线程类的实例变量（需要创建不同 Thread 对象）。

/**
 * 通过继承Thread实现线程
 */
public class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        System.out.println("MyThread.run()");
    }
}

MyThread myThread = new MyThread();
myThread.start();

实现 Runnable 接口

  • 如果自己的类已经 extends 另一个类，就无法直接 extends Thread，此时，可以实现一个 Runnable 接口；
  • 调用线程对象的start()方法来启动该线程。
/**
 * 通过实现Runnable接口实现的线程类
 */
public class RunnableTest implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("RunnableTest.run()");
    }

    public static void main(String[] args) {
        RunnableTest runnableTest = new RunnableTest() ;
        Thread thread = new Thread(runnableTest);
        thread.start();
    }
}

通过 Callable、Future

从 Thread 和 Runnable 两种方式可以看出，两种方式都不支持返回值，且不能声明抛出异常。

而 Callable 接口则实现了此两点，Callable 接口如同 Runable 接口的升级版，其提供的 call() 方法将作为线程的执行体，同时允许有返回值。

但是 Callable 对象不能直接作为 Thread 对象的 target，我们可以使用 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。

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask;

public class CallableTest {
    public static void main(String[] args) {
        CallableTest callableTest = new CallableTest() ;
        //因为Callable接口是函数式接口，可以使用Lambda表达式
        FutureTask<String> task = new FutureTask<Integer>((Callable<String>)()->{
          System.out.println("FutureTask and Callable");
          return "hello word";
        });

       try{
           System.out.println("子线程返回值 ： " + task.get());
        } catch (Exception e){
           e.printStackTrace();
        }
    }
}

线程的终止方式

线程除了正常结束外，还可以通过特定方式终止线程，终止线程常用的方式有以下三种：使用退出标志退出线程、** Interrupt 方法结束线程、stop 方法终止线程**。

使用退出标志退出线程

最常使用的方式其实现方式是：定义一个 boolean 型的标志位，在线程的 run() 方法中根据这个标志位是 true 还是 false 来判断是否退出，这种情况一般是将任务放在 run() 方法中的一个 while 循环中执行的。

public class ThreadSafe extends Thread {
    public volatile boolean exit = false;
    public void run() {
        while (!exit){
            //do work
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception  {  
        ThreadFlag thread = new ThreadFlag();  
        thread.start();  
        sleep(5000); // 主线程延迟5秒  
        thread.exit = true;  // 终止线程thread    
        thread.join();  
        System.out.println("线程退出!");  
    }
}

Interrupt 方法结束线程

使用 interrupt() 方法来中断线程有两种情况：

  1. 线程处于阻塞状态。如使用了 sleep，同步锁的 wait，socket 中的 receiver，accept 等方法时，会使线程处于阻塞状态。使用 interrupt 方法结束线程的时候，一定要先捕获 InterruptedException 异常之后通过 break 来跳出循环，才能正常结束 run 方法。
public class ThreadInterrupt extends Thread {  
    public void run()  {  
        try {  
            sleep(50000);  // 延迟50秒  
        }  
        catch (InterruptedException e) {  
            System.out.println(e.getMessage());  
        }  
    }  
    public static void main(String[] args) throws Exception  {  
        Thread thread = new ThreadInterrupt();  
        thread.start();  
        System.out.println("在50秒之内按任意键中断线程!");  
        System.in.read();  
        thread.interrupt();  
        thread.join();  
        System.out.println("线程已经退出!");  
    }  
}
  1. 线程未处于阻塞状态。使用 isInterrupted() 判断线程的中断标志来退出循环。当使用 interrupt() 方法时，中断标志就会置 true，和使用自定义的标志来控制循环是一样的道理。
public class ThreadSafe extends Thread {
    public void run() {
        while (!isInterrupted()) { //非阻塞过程中通过判断中断标志来退出
            try {
                Thread.sleep(5*1000);//阻塞过程捕获中断异常来退出
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
                break;//捕获到异常之后，执行 break 跳出循环
            }
        }
    }
}

stop 方法终止线程

使用 stop 方法可以强行终止正在运行或挂起的线程。我们可以使用如下的代码来终止线程：

thread.stop();

采用 stop 是不安全的，主要影响点如下：

  1. thread.stop() 调用之后，创建子线程的线程就会抛出 ThreadDeatherror 的错误;
  2. 调用 stop 会释放子线程所持有的所有锁。导致了该线程所持有的所有锁的突然释放(不可控制)，那么被保护数据就有可能呈现不一致性。

总结

  • 线程创建：推荐使用 Runnable 或者 Callable 方式创建线程，相比继承，接口实现可以更加灵活，不会受限于Java的单继承机制。
  • 线程终止：线程终止推荐使用 标志位 或 Interrupt 方式终止，stop 方式对线程不安全，易导致数据不一致。

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