Java多线程并发01——线程的创建与终止,几种方式介绍

时间:2023-02-02 19:00:10

线程的创建方式

在 Java 中,用户常用的主动创建线程的方式有三种,分别是 继承 Thread 类实现 Runnable 接口通过Callable<Class> 和 Future

继承 Thread 类

  • 定义 Thread 类的子类,并重写该类的 run 方法;
  • 调用线程对象的 start() 方法来启动该线程。

通过继承 Thread 实现的线程类,多个线程间无法共享线程类的实例变量(需要创建不同 Thread 对象)。


/**
* 通过继承Thread实现线程
*/
public class MyThread extends Thread {
public void run() {
System.out.println("MyThread.run()");
}
}

MyThread myThread = new MyThread();
myThread.start();

实现 Runnable 接口

  • 如果自己的类已经 extends 另一个类,就无法直接 extends Thread,此时,可以实现一个 Runnable 接口;
  • 调用线程对象的start()方法来启动该线程。


/**
* 通过实现Runnable接口实现的线程类
*/
public class RunnableTest implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println("RunnableTest.run()");
}

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

通过 Callable、Future

从 Thread 和 Runnable 两种方式可以看出,两种方式都不支持返回值,且不能声明抛出异常

而 Callable 接口则实现了此两点,Callable 接口如同 Runable 接口的升级版,其提供的 call() 方法将作为线程的执行体,同时允许有返回值。

但是 Callable 对象不能直接作为 Thread 对象的 target,我们可以使用 FutureTask 类来包装 Callable 对象,该 FutureTask 对象封装了该 Callable 对象的 call() 方法的返回值。


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

public class CallableTest {
public static void main(String[] args) {
CallableTest callableTest = new CallableTest() ;
//因为Callable接口是函数式接口,可以使用Lambda表达式
FutureTask<String> task = new FutureTask<Integer>((Callable<String>)()->{
System.out.println("FutureTask and Callable");
return "hello word";
});

try{
System.out.println("子线程返回值 : " + task.get());
} catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}

线程的终止方式

线程除了正常结束外,还可以通过特定方式终止线程,终止线程常用的方式有以下三种:使用退出标志退出线程、** Interrupt 方法结束线程stop 方法终止线程**。

使用退出标志退出线程

最常使用的方式其实现方式是:定义一个 boolean 型的标志位,在线程的 run() 方法中根据这个标志位是 true 还是 false 来判断是否退出,这种情况一般是将任务放在 run() 方法中的一个 while 循环中执行的。


public class ThreadSafe extends Thread {
public volatile boolean exit = false;
public void run() {
while (!exit){
//do work
}
}

public static void main(String[] args) throws Exception {
ThreadFlag thread = new ThreadFlag();
thread.start();
sleep(5000); // 主线程延迟5秒
thread.exit = true; // 终止线程thread
thread.join();
System.out.println("线程退出!");
}
}

Interrupt 方法结束线程

使用 interrupt() 方法来中断线程有两种情况:

  1. 线程处于阻塞状态。如使用了 sleep,同步锁的 wait,socket 中的 receiver,accept 等方法时,会使线程处于阻塞状态。​​使用 interrupt 方法结束线程的时候,一定要先捕获 InterruptedException 异常之后通过 break 来跳出循环,才能正常结束 run 方法。​


public class ThreadInterrupt extends Thread {  
public void run() {
try {
sleep(50000); // 延迟50秒
}
catch (InterruptedException e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
Thread thread = new ThreadInterrupt();
thread.start();
System.out.println("在50秒之内按任意键中断线程!");
System.in.read();
thread.interrupt();
thread.join();
System.out.println("线程已经退出!");
}
}
  1. 线程未处于阻塞状态。使用 isInterrupted() 判断线程的中断标志来退出循环。当使用 interrupt() 方法时,中断标志就会置 true,和使用自定义的标志来控制循环是一样的道理。

Java多线程并发01——线程的创建与终止,几种方式介绍

public class ThreadSafe extends Thread {
public void run() {
while (!isInterrupted()) { //非阻塞过程中通过判断中断标志来退出
try {
Thread.sleep(5*1000);//阻塞过程捕获中断异常来退出
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
break;//捕获到异常之后,执行 break 跳出循环
}
}
}
}

stop 方法终止线程

使用 stop 方法可以强行终止正在运行或挂起的线程。我们可以使用如下的代码来终止线程:


thread.stop();

采用 stop 是不安全的,主要影响点如下:

  1. thread.stop() 调用之后,创建子线程的线程就会抛出 ThreadDeatherror 的错误;
  2. 调用 stop 会释放子线程所持有的所有锁。导致了该线程所持有的所有锁的突然释放(不可控制),那么被保护数据就有可能呈现不一致性。

总结

  • 线程创建:推荐使用 Runnable 或者 Callable 方式创建线程,相比继承,接口实现可以更加灵活,不会受限于Java的单继承机制。
  • 线程终止:线程终止推荐使用 标志位 或 Interrupt 方式终止,stop 方式对线程不安全,易导致数据不一致。