JAVA多线程实现的三种方式

时间:2023-02-15 16:54:44

JAVA多线程实现方式主要有三种:继承Thread类实现Runnable接口使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程。其中前两种方式线程执行完后都没有返回值,只有最后一种是带返回值的。

继承Thread类实现多线程

继承Thread类的方法尽管被我列为一种多线程实现方式,但Thread本质上也是实现了Runnable接口的一个实例,它代表一个线程的实例,并且,启动线程的唯一方法就是通过Thread类的start()实例方法。start()方法是一个native方法,它将启动一个新线程,并执行run()方法。这种方式实现多线程很简单,通过自己的类直接extend Thread,并复写run()方法,就可以启动新线程并执行自己定义的run()方法。例如:

public class MyThread extends Thread {  
  public void run() {
   System.out.println("MyThread.run()");
  }
}

在合适的地方启动线程如下:

MyThread myThread1 = new MyThread();  
MyThread myThread2 = new MyThread();
myThread1.start();
myThread2.start();

实现Runnable接口方式实现多线程(Thread本质上也是实现了Runnable接口的一个实例)

如果自己的类已经extends另一个类,就无法直接extends Thread(java类的单继承,接口可以多继承),此时,必须实现一个Runnable接口,如下:

public class MyThread extends OtherClass implements Runnable {  
  public void run() {
   System.out.println("MyThread.run()");
  }
}

为了启动MyThread,需要首先实例化一个Thread,并传入自己的MyThread实例:

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

事实上,当传入一个Runnable target参数给Thread后,Thread的run()方法就会调用target.run(),参考JDK源代码(Thread的run方法的实现):

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

使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程

ExecutorService、Callable、Future这个对象实际上都是属于Executor框架中的功能类。想要详细了解Executor框架的可以访问http://www.javaeye.com/topic/366591。返回结果的线程是在JDK1.5中引入的新特征,确实很实用,有了这种特征我就不需要再为了得到返回值而大费周折。可返回值的任务必须实现Callable接口,类似的,无返回值的任务必须Runnable接口。执行Callable任务后,可以获取一个Future的对象,在该对象上调用get就可以获取到Callable任务返回的Object了,再结合线程池接口ExecutorService就可以实现传说中有返回结果的多线程了。下面提供了一个完整的有返回结果的多线程测试例子,在JDK1.5下验证过没问题可以直接使用。代码如下:

import java.util.concurrent.*;  
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

/**
* 有返回值的线程
*/

@SuppressWarnings("unchecked")
public class Test {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException,
InterruptedException {
System.out.println("----程序开始运行----");
Date date1 = new Date();

int taskSize = 5;
// 创建一个线程池
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);
// 创建多个有返回值的任务
List<Future> list = new ArrayList<Future>();
for (int i = 0; i < taskSize; i++) {
Callable c = new MyCallable(i + " ");
// 执行任务并获取Future对象
Future f = pool.submit(c);
//call方法的返回结果输出 f.get().toString()
// System.out.println(">>>" + f.get().toString());
list.add(f);
}
// 关闭线程池
pool.shutdown();

// 获取所有并发任务的运行结果
for (Future f : list) {
// 从Future对象上获取任务的返回值,并输出到控制台
System.out.println(">>>" + f.get().toString());
}

Date date2 = new Date();
System.out.println("----程序结束运行----,程序运行时间【"
+ (date2.getTime() - date1.getTime()) + "毫秒】");
}
}

class MyCallable implements Callable<Object> {
private String taskNum;

MyCallable(String taskNum) {
this.taskNum = taskNum;
}

public Object call() throws Exception {
System.out.println(">>>" + taskNum + "任务启动");
Date dateTmp1 = new Date();
Thread.sleep(1000);
Date dateTmp2 = new Date();
long time = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime();
System.out.println(">>>" + taskNum + "任务终止");
return taskNum + "任务返回运行结果,当前任务时间【" + time + "毫秒】";
}
}

运行结果
JAVA多线程实现的三种方式

代码说明:
上述代码中Executors类,提供了一系列工厂方法用于创先线程池,返回的线程池都实现了ExecutorService接口。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) 

创建固定数目线程的线程池。

public static ExecutorService newCachedThreadPool() 

创建一个可缓存的线程池,调用execute 将重用以前构造的线程(如果线程可用)。如果现有线程没有可用的,则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() 

创建一个单线程化的Executor。

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 

创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池,多数情况下可用来替代Timer类。

ExecutoreService提供了submit()方法,传递一个Callable,或Runnable,返回Future。如果Executor后台线程池还没有完成Callable的计算,这调用返回Future对象的get()方法,会阻塞直到计算完成。

实例(可忽略):

public List<Integer> setShopType(List<Integer> shopIDs, int bizID, int shopType, int operatorID) {
//1.根据shopIds找到相应的轮转组Ids.
//2.根据轮转组Id找到本轮转组下面的所有shopId
for(Integer shopId:shopIDs){
Response res = rotateService.initRotateGroupWithoutBizValidate(shopId,bizID);
if(!res.isSuccess()){
throw new ApplicationException(res.getComment());
}
}

List<RotateGroupDTO> rotateGroupDTOs = rotateGroupService.getRotateGroup(bizID, shopIDs);

//3.更新所有的shopId的type
List<Integer> rotateGroupIDs = Lists.transform(rotateGroupDTOs, new Function<RotateGroupDTO, Integer>() {
@Override
public Integer apply(RotateGroupDTO input) {
return input.getId();
}
});

//prepare for log
Map<Integer, List<RotateGroupShopDTO>> rotateGroupShopMap = rotateGroupShopService.getRotateGroupShop(rotateGroupIDs);
List<RotateGroupShopDTO> rotateGroupShopDTOList = Lists.newArrayList();
for (Integer rotateGroupId : rotateGroupShopMap.keySet()) {
rotateGroupShopDTOList.addAll(rotateGroupShopMap.get(rotateGroupId));
}
List<Integer> shopIdList = Lists.transform(rotateGroupShopDTOList, new Function<RotateGroupShopDTO, Integer>() {
@Override
public Integer apply(RotateGroupShopDTO input) {
return input.getShopID();
}
});
ShopHistoryModel model = ShopHistoryModel.builder().shopIdList(shopIdList).bizId(bizID).shopHistoryType(SubActionTypeEnum.VIP_MARK.getCode()).build();
Map<Integer, Integer> oldValue = (Map<Integer, Integer>) bigCustomerProcessor.getData(model);

//execute
Response<Boolean> response = rotateService.setRotateGroupBigCustomer(rotateGroupIDs, bizID, shopType);

//compare and create log
Map<Integer, Integer> newValue = (Map<Integer, Integer>) bigCustomerProcessor.getData(model);
if (response.isSuccess()) {
bigCustomerProcessor.compareAndCreateLog(model, oldValue, newValue,operatorID);
return null;
}

return shopIDs;

}

@Override
public List<Integer> batchSetShopType(List<Integer> shopIDs, final int bizID, final int shopType, final int operatorID) throws Exception {

//初始化线程池
String threadSize = LionConfigUtils.getProperty("roc-operation-tools-pc-web.threadSize", "50");
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(Integer.parseInt(threadSize));
//初始化处理失败的集合
List<Integer> wrongList = Lists.newArrayList();

//tasks
List<Callable<List<Integer>>> tasks = Lists.newArrayList();
String batchSize = LionConfigUtils.getProperty("roc-operation-tools-pc-web.batchSize", "200");
List<List<Integer>> batchShopsList = Lists.partition(shopIDs, Integer.parseInt(batchSize));

for (final List<Integer> shopids : batchShopsList) {
tasks.add(new Callable<List<Integer>>() {
@Override
public List<Integer> call() throws Exception {
return setShopType(shopids, bizID, shopType, operatorID);
}
});
}

//futures 时间监控 invokeAll 之前
Stopwatch stopwatch = Stopwatch.createStarted();

List<Future<List<Integer>>> futures = executorService.invokeAll(tasks);
for (Future<List<Integer>> future : futures) {
while (true) {
if (future.isDone() && !future.isCancelled()) { if(CollectionUtils.isNotEmpty(future.get())){
//返回的结果添加进去
wrongList.addAll(future.get());
}
break;
}
}
}

log.info("batchSetShopType cost time:" + stopwatch.elapsed(TimeUnit.MILLISECONDS) + "ms");
//关闭线程池
executorService.shutdown();
return wrongList;
}

参考:
http://blog.csdn.net/aboy123/article/details/38307539
http://www.iteye.com/topic/366591
http://mars914.iteye.com/blog/1508429
http://www.cnblogs.com/gw811/archive/2012/10/15/2724602.html