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标题: 多线程实现和应用总结 [打印本页]

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作者: 李春生    时间: 2012-10-18 10:27
标题: 多线程实现和应用总结
1.JAVA多线程实现方式
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。

2.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();

3.实现Runnable接口方式实现多线程
如果自己的类已经extends另一个类，就无法直接extends Thread，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：
public void run() {
　　if (target != null) {
　　 target.run();
　　}
}

4.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;

/**
* Java线程：有返回值的线程
*
* @author wb_qiuquan.ying
*/
@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);
    // 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】";
}
}


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。

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