Java面试试题—Java是如何实现多线程的?

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前言
  在学习完Java开发的小伙伴们去企业面试的时候,经常会遇到笔试,而其中Java如何实现多线程类的试题又是最多的,在这里小编给大家就这个问题给大家详细解析一下。

正文
  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©; // 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。
结尾
  综上所述,以上方法各有千秋,大家可以灵活运用。
 文章来自:https://www.itjmd.com/news/show-6354.html

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