用代码说话:如何在Java中实现线程

2019-08-28

并发编程是Java语言的重要特性之一,“如何在Java中实现线程”是学习并发编程的入门知识,也是Java工程师面试必备的基础知识。本文从线程说起,然后用代码说明如何在Java中实现线程。

一、什么是线程?

线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位,它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。程序员可以通过它进行多处理器编程,也可以使用多线程对运算密集型任务提速。如果使用得当,线程可以有效地降低程序的开发和运维成本,同时能够提升程序的性能。

二、线程和进程有什么区别?

线程是进程的子集,一个进程可以有很多线程。每个进程都有自己的内存空间,可执行代码和唯一进程标识符(PID)。

每条线程并行执行不同的任务。不同的进程使用不同的内存空间(线程自己的堆栈),而所有的线程共享一片相同的内存空间(进程主内存)。别把它和栈内存搞混,每个线程都拥有单独的栈内存用来存储本地数据。

三、如何在Java中实现线程?

“如何在Java中实现线程”是学习并发编程入门的必备知识,对于这个问题也是众说纷纭?打开百度搜索一下,一看便知。在信息爆炸的时代,我认为像孙悟空一样有一双火眼金睛是很必要的,分辨出哪些观点更加准确,才能少走弯路。

那究竟有几种方法可以实现线程?哪一家的言论更权威,被更多的开发者所认同呢?毋庸置疑,当然是官网文档了。文档地址

如图中所示:

There are two ways to create a new thread of execution.

One is to declare a class to be a subclass of Thread. ...

The other way to create a thread is to declare a class that implements the Runnable interface. ...

现在可以肯定地说,在Java中实现线程有两种方式, 分别是继承 Thread 类和实现 Runnable 接口。下面分别用两种方式实现线程。

  • 方法一:继承Thread类。
public class MyThread extends Thread {

    public static void main(String[] args) {
        new MyThread().start();
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("用Thread类实现线程");
    }
}
  • 方法二:实现Runnable接口。
public class MyRunnable implements Runnable {

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

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("用Runnable接口实现线程");
   }
}
  • 深入分析

深入去看Thread类的源码,可以看到Thread类实现了Runnable接口。

并且Thread类重写了run方法, run 方法的代码如下:

看过源码可以发现,其实两种方法实现线程的本质是一样的,都是最终调用了 start()方法来新建线程。这两个方法的最主要区别在于 run()方法的内容来源:

继承Thread类: run()方法整体被重写;

实现Runnable接口:最终调用 target.run()。

四、实现 Runnable 接口和继承 Thread 类哪种方式更好?

Runnable和Thread两者最大的区别是Thread是类而Runnable是接口,至于用类还是用接口,取决于继承上的实际需要。Java类是单继承的,实现多个接口可以实现类似多继承的操作。

使用继承 Thread 的方式的话,那么每次想新建一个任务,只能新建一个独立的线程,而这样做的损耗会比较大。而如果采用实现Runnable接口的话,Runnable就相当于一个作业,而Thread才是真正的处理线程,我们需要的只是定义这个作业,然后将作业交给线程去处理,这样就达到了松耦合,也符合面向对象里面组合的使用。

五、总结

当下次再遇到这样的面试题的时候,可以这样硬刚面试官:

Java官方文档说明有两种方式实现线程:继承Thread和实现Runnable接口。

但是深入源码会发现,其实是一种本质方式,只能通过新建Thread类来创建线程,但是类里面的run方法有两种方式来实现,第一种是重写run方法,第二种实现Runnable接口的run方法,然后再把该runnable实例传给Thread类。