这几种实现线程的方法你一定要知道，月薪20k以上的面试都会问到

实现线程的三种方式总结

最近有看到Java线程的实现相关问题，在此对线程实现方式做一个小小的总结，当做笔记，便于日后查看。

平时常用的线程方式有三种：

（1）、继承Thread类，并重写其run()方法。

（2）、实现Runnable接口，并实现其run()方法。

（3）、实现Callable接口，并实现其call()方法。

一、继承Thread类

Thread 类中创建线程最重要的两个方法为：

    public void start();
    public void run();

采用 Thread 类创建线程，用户只需要继承 Thread，覆盖 Thread 中的 run 方法，父类 Thread 中的 run 方法没有抛出异常，那么子类也不能抛出异常，最后采用 start 启动线程即可。

【示例代码1】不使用线程

public class ThreadTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        Processor p = new Processor();
        p.run();
        method1();
    }
    
    private static void method1() {
        System.out.println("--------method1()----------");
    }
}
class Processor {
    public void run() {
        for (int i=0; i<10; i++) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

【执行结果】

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
--------method1()----------

以上顺序输出相应的结果（属于串行） ， 也就是 run 方法完全执行完成后，才执行 method1 方法， 也就是 method1 必须等待前面的方法返回才可以得到执行，这是一种“同步编程模型”。

这样执行存在什么样的弊端呢？

按照顺序执行，这就极大的降低了程序的执行效率。无法同时执行多个代码片段，这也是多线程并发所要达到的目的。

【示例代码2】使用线程

public class ThreadTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        Processor p = new Processor();
        /*
            如果是手动调用该方法,
            则并不能采用 run 来启动一个场景（线程），
            run 就是一个普通方法调用。
        */
        //p.run();
        
        /*
            采用 start 启动线程，不是直接调用 run,
            start 不是马上执行线程，而是使线程进入就绪状态
            线程的真正执行是由 Java 的线程调度机制完成的。
        */
        p.start();
        
        //线程只能启动一次，无法启动多次
        //p.start();
        
        method1();
    }
    
    private static void method1() {
        System.out.println("--------method1()----------");
    }
}
class Processor extends Thread {
    /*
        覆盖 Thread 中的 run 方法，该方法没有异常
        该方法是由 java 线程调度机制调用的,因此
        我们不应该手动调用该方法
    */
    public void run() {
        for (int i=0; i<10; i++) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

【执行结果】

--------method1()----------
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

通过输出结果大家会看到，没有按照顺序执行，而在输出数字的同时执行了 method1()方法，如果从效率上看，采用多线程的示例要快些，因为我们可以看作他是同时执行的， mthod1()方法没有等待前面的操作完成才执行， 这叫“异步编程模型”。

那么，为什么会是这样的执行结果呢？

这就涉及到Java线程的调度机制了，该程序包含两个线程一个是主线程也就是main线程，另外一个是用户创建的p线程，当类加载完成后，主线程启动，开始执行main方法栈帧，按照代码自上而下的执行顺序，先创建Processor的实例化对象p，接着是执行p.start();启动p线程，这时method1()；方法还没有执行，此时两个线程均已经启动，按照Java线程调度的规则，两个线程开始抢夺执行程序的时间片（即CPU的执行权），注意，这种抢夺是随机的，也就是说，不一定输出结果就是method1方法先执行，for循环语句后执行。可以多执行几次即可看到不一样的执行结果。

二、实现 Runnable 接口

其实 Thread 对象本身就实现了 Runnable 接口，但一般建议直接使用 Runnable 接口来写多线程程序，因为接口会比类带来更多的好处（面向接口编程的原则）。

【示例代码3】

public class ThreadTest03 {
    public static void main(String[] args) {
        //Processor r1 = new Processor();
        /*
            使用多态机制父类型引用指向子类型对象,
            因为这样可以调用Runnable接口的方法
        */
        Runnable r1 = new Processor();
        
        //不能直接调用 run方法,原因见上文
        //p.run();
        
        //创建线程对象，并将r1对象作为参数传入（Thread的构造方法）
        Thread t1 = new Thread(r1);
        
        //启动线程
        t1.start();
        
        method1();
    }
    
    private static void method1() {
        System.out.println("--------method1()----------");
    }
}
//实现 Runnable 接口
class Processor implements Runnable {
    //实现 Runnable 中的 run 方法
    public void run() {
        for (int i=0; i<10; i++) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

【执行结果】

--------method1()----------
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

结果分析见上，原因是一样的，只不过是换了一种方式实现线程而已。

三、实现Callable接口

观察上文两种线程的执行方式，存在什么缺点。显然，以上两种线程的执行un方法时是没有返回值的，而实际上也会存在需要得到线程执行的返回结果的情况，那么怎么办呢？这时就可以考虑使用第三种线程的实现方式。

优点：可以获取到线程的执行结果。
缺点：效率比较低，在获取t线程执行结果的时候，当前线程受阻塞，效率较低。

【示例代码4-1】使用匿名内部类

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask;

public class ThreadTest04 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 第一步：创建一个“未来任务类”对象。
        // 参数非常重要，需要给一个Callable接口实现类对象。
        FutureTask task = new FutureTask(new Callable() {
            @Override
            public Object call() throws Exception { // call()方法就相当于run方法。只不过这个有返回值
                // 线程执行一个任务，执行之后可能会有一个执行结果
                // 模拟执行
                System.out.println("call method begin");
                Thread.sleep(1000 * 10);//当前线程睡眠10秒
                System.out.println("call method end!");
                int a = 100;
                int b = 200;
                return a + b; //自动装箱(300结果变成Integer)
            }
        });

        // 创建线程对象
        Thread t = new Thread(task);

        // 启动线程
        t.start();

        // 这里是main方法，这是在主线程中。
        // 在主线程中，怎么获取t线程的返回结果？
        // get()方法的执行会导致“当前线程阻塞”
        Object obj = task.get();
        System.out.println("线程执行结果:" + obj);

        // main方法这里的程序要想执行必须等待get()方法的结束
        // 而get()方法可能需要很久。因为get()方法是为了拿另一个线程的执行结果
        // 另一个线程执行是需要时间的。
        System.out.println("hello world!");
    }
}

【执行结果】

call method begin
call method end!
线程执行结果:300
hello world!

【示例代码4-2】不使用匿名内部类

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask;

public class ThreadTest01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //创建Callable接口的实现类的实例化对象
        CallableImpl callable = new CallableImpl();

        // 第一步：创建一个“未来任务类”对象。
        // 参数非常重要，需要给一个Callable接口实现类对象。
        FutureTask task = new FutureTask(callable);

        // 创建线程对象
        Thread t = new Thread(task);

        // 启动线程
        t.start();

        // 这里是main方法，这是在主线程中。
        // 在主线程中，怎么获取t线程的返回结果？
        // get()方法的执行会导致“当前线程阻塞”
        Object obj = task.get();
        System.out.println("线程执行结果:" + obj);

        // main方法这里的程序要想执行必须等待get()方法的结束
        // 而get()方法可能需要很久。因为get()方法是为了拿另一个线程的执行结果
        // 另一个线程执行是需要时间的。
        System.out.println("hello world!");
    }
}
//实现Callable接口
class CallableImpl implements Callable{
    @Override
    public Object call() throws Exception { // call()方法就相当于run方法。只不过这个有返回值
        // 线程执行一个任务，执行之后可能会有一个执行结果
        // 模拟执行
        System.out.println("call method begin");
        Thread.sleep(1000 * 10);//当前线程睡眠10秒
        System.out.println("call method end!");
        int a = 100;
        int b = 200;
        return a + b; //自动装箱(300结果变成Integer)
    }
}

【执行结果】

call method begin
call method end!
线程执行结果:300
hello world!

最后

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