Java面试题：Java中怎么样实现多线程

2019-02-27 11:52:39来源：博客园阅读 ()

方法一：继承 Thread 类，覆盖方法 run()，我们在创建的 Thread 类的子类中重写 run() ,加入线程所要执行的代码即可。

下面是一个例子：

　public class MyThread extends Thread

　　{

　　　int count= 1, number;

　　　public MyThread(int num)

　　　{

　　　　number = num;

　　　　System.out.println

　　　　("创建线程 " + number);

　　　}

　　　public void run() {

　　　　while(true) {

　　　　　System.out.println

　　　　　　("线程 " + number + ":计数 " + count);

　　　　　if(++count== 6) return;

　　　　}

　　}

　　public static void main(String args[])

　　{

　　　for(int i = 0;i 〈 5; i++) new MyThread(i+1).start();

　　}

　}

　　这种方法简单明了，符合大家的习惯，但是，它也有一个很大的缺点，那就是如果我们的类已经从一个类继承（如小程序必须继承自 Applet 类），则无法再继承 Thread 类，这时如果我们又不想建立一个新的类，应该怎么办呢？

　　我们不妨来探索一种新的方法：我们不创建Thread类的子类，而是直接使用它，那么我们只能将我们的方法作为参数传递给 Thread 类的实例，有点类似回调函数。但是 Java 没有指针，我们只能传递一个包含这个方法的类的实例。

　　那么如何限制这个类必须包含这一方法呢？当然是使用接口！（虽然抽象类也可满足，但是需要继承，而我们之所以要采用这种新方法，不就是为了避免继承带来的限制吗？）

　　Java 提供了接口 java.lang.Runnable 来支持这种方法。

方法二：实现 Runnable 接口

　　Runnable接口只有一个方法run()，我们声明自己的类实现Runnable接口并提供这一方法，将我们的线程代码写入其中，就完成了这一部分的任务。但是Runnable接口并没有任何对线程的支持，我们还必须创建Thread类的实例，这一点通过Thread类的构造函数 public Thread(Runnable target);来实现。下面是一个例子：

public class MyThread implements Runnable

　　{

　　　int count= 1, number;

　　　public MyThread(int num)

　　　{

　　　　number = num;

　　　　System.out.println("创建线程 " + number);

　　　}

　　　public void run()

　　　{

　　　　while(true)

　　　　{

　　　　　System.out.println

　　　　　("线程 " + number + ":计数 " + count);

　　　　　if(++count== 6) return;

　　　　}

　　　}

　　　public static void main(String args[])

　　　{

　　　　for(int i = 0; i 〈 5;i++) new Thread(new MyThread(i+1)).start();

　　　}

　　}

　　严格地说，创建Thread子类的实例也是可行的，但是必须注意的是，该子类必须没有覆盖 Thread类的 run 方法，否则该线程执行的将是子类的 run 方法，而不是我们用以实现Runnable 接口的类的 run 方法，对此大家不妨试验一下。

　　使用 Runnable 接口来实现多线程使得我们能够在一个类中包容所有的代码，有利于封装，它的缺点在于，我们只能使用一套代码，若想创建多个线程并使各个线程执行不同的代码，则仍必须额外创建类，如果这样的话，在大多数情况下也许还不如直接用多个类分别继承 Thread 来得紧凑。

3、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 ，这里面对该框架做了很详细的解释。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了，而且即便实现了也可能漏洞百出。

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;  

  

  

@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 list = new ArrayList();  

   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);  

    // 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 {  

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】";  

}  

}

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。