詳細分析 Java 中實現多線程的方法有幾種?(從本質上出發)

正確的說法(從本質上出發)

實現多線程的官方正確方法: 2 種。
Oracle 官網的文檔說明
方法小結
- 方法一: 實現 Runnable 接口。
- 方法二: 繼承 Thread 類。

代碼示例

/**
 * <p>
 * 實現 Runnable 接口的方式創建線程
 * </p>
 *
 * @author 踏雪彡尋梅
 * @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 方式實現線程~~~");
    }

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

/**
 * <p>
 * 繼承 Thread 類的方式創建線程
 * </p>
 *
 * @author 踏雪彡尋梅
 * @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 方式實現線程~~~");
    }

    public static void main(String[] args) {
        new ThreadStyle().start();
    }
}

兩種方式的對比
- 方法一（實現 Runnable 接口）更好。
- 方法二的缺點:
  1. 從代碼的架構去考慮，具體執行的任務也就是 run 方法中的內容，它應該和線程的創建、運行的機制也就是 Thread 類是解耦的。所以不應該把他們混為一談。從解耦的角度，方法一更好。
  2. 該方法每次如果想新建一個任務，只能去新建一個獨立的線程，而新建一個獨立的線程這樣的損耗是比較大的，它需要去創建、然后執行，執行完了還要銷毀；而如果使用 Runnable 接口的方式，我們就可以利用線程池之類的工具，利用這些工具就可以大大減小這些創建線程、銷毀線程所帶來的損耗。所以方法一相比於方法二的這一點，好在資源的節約上。
  3. 繼承了 Thread 類之后，由於 Java 不支持雙繼承，那么這個類就無法繼承其他的類了，這大大限制了我們的可擴展性。
兩種方式的本質區別
- 方法一: 最終調用 target.run; ，通過以下兩圖可以知道使用這個方法時實際上是傳遞了一個 target 對象，執行了這個對象的 run 方法。
- 方法二: run() 整個都被重寫。一旦子類重寫了父類的方法，原有方法會被覆蓋被拋棄，即以下代碼不會被這次調用所采納。
- 綜上，兩種方法都是執行了 run 方法，只不過 run 方法的來源不同。

同時使用兩種方法會怎樣?

代碼演示

/**
* <p>
* 同時使用 Runnable 和 Thread 兩種實現線程的方式
* </p>
*
* @author 踏雪彡尋梅
* @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("我來自 Runnable。。。");
            }
        }) {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("我來自 Thread。。。");
            }
        }.start();
    }
}

運行結果
分析
1. 首先創建了一個匿名內部類 Thread。傳入了一個 Runnable 對象。
2. 然后重寫了 Thread 的 run 方法。最后啟動線程。
3. 因為重寫了 Thread 的 run 方法，所以它父類的 run 方法就被覆蓋掉了，所以即便傳入了 Runnable 對象也不會執行它。

總結
- 從以上的分析中，准確的講創建線程只有一種方式那就是構造 Thread 類，而實現線程的執行單元有兩種方式（run 方法的兩種不同實現情況）。
  - 方法一: 實現 Runnable 接口的 run 方法，並把 Runnable 實例傳給 Thread 類，再讓 Thread 類去執行這個 run 方法。
  - 方法二: 重寫 Thread 的 run 方法（繼承 Thread 類）。

經典錯誤說法(從本質上出發)

”線程池創建線程也算是一種新建線程的方式。“

線程池創建線程代碼示例

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
* <p>
* 線程池創建線程的方法
* </p>
*
* @author 踏雪彡尋梅
* @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++) {
            // 添加任務
            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());
    }
}

線程池創建線程源碼(DefaultThreadFactory 中)
分析
- 通過線程池中的源碼，可以知道線程池創建線程的方式本質上也是通過構造 Thread 的方式創建的。所以線程池創建線程的本質和上文中是一樣的。所以不能簡單的認為線程池也是一種新的創建線程的方式。

”通過 Callable 和 FutureTask 創建線程，也算是一種新建線程的方式。“
- 類圖展示
- 分析
  - 從類圖中可以知道這兩個創建線程的本質也是和之前的一樣的。
”無返回值是實現 Runnable 接口，有返回值是實現 Callable 接口，所以 Callable 是新的實現線程的方式。“
- 和第 2 點差不多。

定時器是新的實現線程的方式。

定時器實現線程代碼示例

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

/**
* <p>
* 定時器創建線程
* </p>
*
* @author 踏雪彡尋梅
* @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
- 和前面幾點一樣，定時器創建線程的方法最終本質也離不開上文中的那兩類方法。

匿名內部類和 Lambda 表達式的方式創建線程是新的創建線程方式。

實際上也和前面幾點一樣是一個表面現象，本質上還是那兩種方法。

使用方式代碼示例

/**
* <p>
* 匿名內部類創建線程
* </p>
*
* @author 踏雪彡尋梅
* @version 1.0
* @date 2020/9/7 - 23:54
* @since JDK1.8
*/
public class AnonymousInnerClassDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 第一種
        new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            }
        }.start();

        // 第二種
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            }
        }).start();
    }
}

/**
* <p>
* Lambda 表達式創建線程
* </p>
*
* @author 踏雪彡尋梅
* @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();
    }
}

運行結果

總結
- 多線程的實現方式，在代碼中寫法千變萬化，但其本質萬變不離其宗。

常見面試問題

有多少種實現線程的方法?思路有 5 點。
- 從不同的角度看，會有不同的答案。
- 典型答案是兩種。這兩種方式的對比。
- 從原理來看，兩種本質都是一樣的（都是實現 run 方法）。
- 具體展開說其他方式（代碼的實現上的不同方式，原理還是基於那兩個本質）。
- 將以上幾點做結論。
實現 Runnable 接口和繼承 Thread 類哪種方式更好?
- 從代碼架構角度。（應該去解耦，兩件事情：1.具體的任務即 run 方法中的內容；2.和線程生命周期相關的如創建線程、運行線程、銷毀線程即 Thread 類去做的事情）
- 新建線程的損耗的角度。（繼承 Thread 類，需要新建線程、執行完之后還要銷毀，實現 Runnable 接口的方式可以反復的利用同一個線程，比如線程池就是這么做的，用於線程生命周期的損耗就減少了）
- Java 不支持多繼承的角度。（對於擴展性而言）

如有寫的不足的，請見諒，請大家多多指教。

免責聲明！

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用，本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益，請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。

猜您在找 LinkedList詳細分析 ziplist之詳細分析 ipsec 詳細分析一基於Java 生產者消費者模式(詳細分析) JS中cookie的使用詳細分析 Vue 中 $on $once $off $emit 詳細分析，以及使用詳細分析二分搜索樹的數據結構的實現過程（Java 實現） bootstrap導航欄——帶詳細分析整數反轉-算法詳細分析 Struct Socket詳細分析（轉）