多线程编程(6)之三种实现有返回值的多线程

桃扇骨 2022-11-02 11:41 176阅读 0赞

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

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。

# 1、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();

# 2、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();
    　　}
    }

# 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[https://blog.csdn.net/jokeMqc/article/details/114063642][https_blog.csdn.net_jokeMqc_article_details_114063642]，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;
    
    /**
    * 有返回值的线程
    */
    @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。

1.1创建固定数目线程的线程池。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

1.2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 newCachedThreadPool()

1.3创建一个单线程化的Executor。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()

1.4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。

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)

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。

[https_blog.csdn.net_jokeMqc_article_details_114063642]: https://blog.csdn.net/jokeMqc/article/details/114063642