浅谈Java的两种多线程实现方式
多线程是Java中非常重要的特性之一,它可以充分利用计算机的多核资源,在同一个应用程序中同时执行多个任务,提高程序的并发性和性能。Java在实现多线程方面提供了两种方式:继承Thread类和实现Runnable接口。以下分别进行详细讲解。
继承Thread类
继承Thread类是实现多线程的最简单方法,只需要继承Thread类并重写其run()方法即可。run()方法包含了线程的具体执行逻辑。下面是一个简单的继承Thread类的示例:
public class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println("MyThread is running...");
}
}
在上面的示例代码中,我们定义了一个MyThread类继承了Thread类,并重写了其run()方法。在主线程中,我们可以创建一个MyThread对象并调用其start()方法来启动子线程:
public static void main(String[] args) {
MyThread t = new MyThread();
t.start();
System.out.println("Main thread is running...");
}
上述代码输出结果为:
Main thread is running...
MyThread is running...
在上述代码中,子线程和主线程是并行执行的。通过开启子线程,我们可以实现多个任务的并行执行,提高程序的效率。
实现Runnable接口
实现Runnable接口是另一种实现多线程的方式。与继承Thread类不同,实现Runnable接口可以避免单继承的限制,以及Thread类可能带来的其他一些问题。同样,我们需要在自定义的类中重写run()方法来实现线程的具体逻辑。下面是一个简单的实现Runnable接口的示例:
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println("MyRunnable is running...");
}
}
与继承Thread类的方式相比,我们需要使用Thread类来包装MyRunnable类,并调用其start()方法来启动子线程:
public static void main(String[] args) {
MyRunnable r = new MyRunnable();
Thread t = new Thread(r);
t.start();
System.out.println("Main thread is running...");
}
输出结果与上述继承Thread类的示例相同。
实现Runnable接口的优势在于,我们可以通过一个Runnable对象启动多个线程,因为它不会改变任何全局状态。此外,Runnable接口还可以实现线程的复用和资源共享。例如,可以创建多个Thread对象并将同一个Runnable对象传递给它们。
示例说明
下面是另一个继承Thread类的例子,展示了如何同时启动多个线程,并阻塞主线程等待子线程结束:
public class MyThread extends Thread {
private int count;
public MyThread(int count) {
this.count = count;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < count; i++) {
System.out.println("Thread " + getId() + " : " + i);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
int n = 3;
Thread[] threads = new Thread[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
threads[i] = new MyThread(5);
threads[i].start();
}
// 等待所有子线程执行完毕
for (Thread thread : threads) {
try {
thread.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("All threads finished.");
}
在上面的示例中,我们定义了一个MyThread类,实现了一个简单的计数器,每个线程可以指定计数的次数。在主线程中,我们创建了3个线程,并分别启动它们。在启动完所有子线程之后,主线程需要等待每个子线程都执行完毕后再继续执行。我们可以使用Thread类的join()方法来实现等待。最后,主线程输出“All threads finished.”。
在下面的示例中,我们用一个实现Runnable接口的类来演示如何在线程之间共享变量:
public class MyRunnable implements Runnable {
private int count;
public MyRunnable(int count) {
this.count = count;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < count; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
int n = 3;
MyRunnable runnable = new MyRunnable(5);
for (int i = 0; i < n; i++) {
Thread thread = new Thread(runnable);
thread.setName("Thread-" + i);
thread.start();
}
}
在上面的示例中,我们定义了一个MyRunnable类,实现了一个简单的计数器。在主线程中,我们创建了3个线程,并将同一个MyRunnable对象传递给它们。三个线程共享同一个计数器,并且在线程内部通过Thread.currentThread().getName()获取了当前线程的名字。最终输出结果类似于:
Thread-0 : 0
Thread-1 : 0
Thread-2 : 0
Thread-0 : 1
Thread-1 : 1
Thread-2 : 1
...
在以上示例中,我们分别使用了继承Thread类和实现Runnable接口的方式实现了多线程。无论采用哪种方式,我们都需要定义一个run()方法,并在其中编写线程的具体逻辑。此外,我们还可以使用join()方法等待子线程执行完毕,以及使用synchronized关键字实现线程同步。
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