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java:多執行緒實現的四種方式

       Java多執行緒實現方式主要有四種:繼承Thread類、實現Runnable介面、實現Callable介面通過FutureTask包裝器來建立Thread執行緒、使用ExecutorService、Callable、Future實現有返回結果的多執行緒。
       其中前兩種方式執行緒執行完後都沒有返回值,後兩種是帶返回值的。

       1、繼承Thread類建立執行緒
            Thread類本質上是實現了Runnable介面的一個例項,代表一個執行緒的例項。啟動執行緒的唯一方法就是通過Thread類的start()例項方法。start()方法是一個native方法,它將啟動一個新執行緒,並執行run()方法。這種方式實現多執行緒很簡單,通過自己的類直接extend Thread,並複寫run()方法,就可以啟動新執行緒並執行自己定義的run()方法。例如:
            public class MyThread extends Thread {  
              public void run() {  
                     System.out.println(“MyThread.run()”);  
              }  
            }  
            MyThread myThread1 = new MyThread();             myThread1.start();  
            MyThread myThread2 = new MyThread();             myThread2.start();  

       2、實現Runnable介面建立執行緒
          如果自己的類已經extends另一個類,就無法直接extends Thread,此時,可以實現一個Runnable介面,如下:
          public class MyThread extends OtherClass implements Runnable {  
            public void run() {  
                  System.out.println(“MyThread.run()”);  
            }  
          }  
          為了啟動MyThread,需要首先例項化一個Thread,並傳入自己的MyThread例項:
          MyThread myThread = new MyThread();       Thread thread = new Thread(myThread);        thread.start();  
          事實上,當傳入一個Runnable target引數給Thread後,Thread的run()方法就會呼叫target.run(),參考JDK原始碼:
          public void run() {  
            if (target != null) {  
             target.run();  
            }  
          }  

       3、實現Callable介面通過FutureTask包裝器來建立Thread執行緒。
          Callable介面(也只有一個方法)定義如下:   
             public interface Callable<V>   { 
                 V call() throws Exception;   
             } 
             public class SomeCallable<V> extends OtherClass implements Callable<V> {
                 @Override
                 public V call() throws Exception {
                     return null;
                 }
             }
             Callable<V> oneCallable = new SomeCallable<V>();   
             //使用Callable<Integer>建立一個FutureTask<Integer>物件:   
             FutureTask<V> oneTask = new FutureTask<V>(oneCallable);   
             //註釋:FutureTask<Integer>是一個包裝器,它通過接受Callable<Integer>來建立,它同時實現了Future和Runnable介面。 
             //由FutureTask<Integer>建立一個Thread物件:   
             Thread oneThread = new Thread(oneTask);       oneThread.start();   

       4、使用ExecutorService、Callable、Future實現有返回結果的執行緒。
          ExecutorService、Callable、Future三個介面實際上都是屬於Executor框架。返回結果的執行緒是在JDK1.5中引入的新特徵,有了這種特徵就不需要再為了得到返回值而大費周折了。而且自己實現了也可能漏洞百出。可返回值的任務必須實現Callable介面。類似的,無返回值的任務必須實現Runnable介面。執行Callable任務後,可以獲取一個Future的物件,在該物件上呼叫get就可以獲取到Callable任務返回的Object了。
          注意:get方法是阻塞的,即:執行緒無返回結果,get方法會一直等待。
          再結合執行緒池介面ExecutorService就可以實現傳說中有返回結果的多執行緒了。
          下面提供了一個完整的有返回結果的多執行緒測試例子,在JDK1.5下驗證過沒問題可以直接使用。程式碼如下:
             import java.util.concurrent.*;  
             import java.util.Date;  
             import java.util.List;  
             import java.util.ArrayList;  
               
             //有返回值的執行緒 
             @SuppressWarnings(“unchecked”)  
             public class Test {  
             public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {  
                System.out.println(“—-程式開始執行—-“);  
                Date date1 = new Date();  
               
                int taskSize = 5;  
                // 建立一個執行緒池  
                ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);  
                // 建立多個有返回值的任務  
                List<Future> list = new ArrayList<Future>();  
                for (int i = 0; i < taskSize; i ) {  
                    Callable c = new MyCallable(i ” “);  
                    // 執行任務並獲取Future物件  
                    Future f = pool.submit(c);  
                    // System.out.println(“>>>” f.get().toString());  
                    list.add(f);  
                }  
                // 關閉執行緒池  
                pool.shutdown();  
               
                // 獲取所有併發任務的執行結果  
                for (Future f : list) {  
                    // 從Future物件上獲取任務的返回值,並輸出到控制檯  
                    System.out.println(“>>>” f.get().toString());  
                }  
               
                Date date2 = new Date();  
                System.out.println(“-程式結束執行-,程式執行時間【”  (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 “任務啟動”);  
                Date dateTmp1 = new Date();  
                Thread.sleep(1000);  
                Date dateTmp2 = new Date();  
                long time = dateTmp2.getTime() – dateTmp1.getTime();  
                System.out.println(“>>>” taskNum “任務終止”);  
                return taskNum “任務返回執行結果,當前任務時間【” time “毫秒】”;  
             }  
             }  
       程式碼說明:
          上述程式碼中Executors類,提供了一系列工廠方法用於建立執行緒池,返回的執行緒池都實現了ExecutorService介面。
          public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) 
               建立固定數目執行緒的執行緒池。
          public static ExecutorService newCachedThreadPool() 
               建立一個可快取的執行緒池,呼叫execute 將重用以前構造的執行緒(如果執行緒可用)。如果現有執行緒沒有可用的,則建立一個新執行緒並新增到池中。終止並從快取中移除那些已有 60 秒鐘未被使用的執行緒。
          public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() 
               建立一個單執行緒化的Executor。
          public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 
               建立一個支援定時及週期性的任務執行的執行緒池,多數情況下可用來替代Timer類。  
          ExecutoreService提供了submit()方法,傳遞一個Callable,或Runnable,返回Future。如果Executor後臺執行緒池還沒有完成Callable的計算,這呼叫返回Future物件的get()方法,會阻塞直到計算完成。