线程创建的几种方式

在并发编程中，最基本的就是创建线程了，那么一般的创建姿势是怎样的，又都有些什么区别

一般来讲线程创建有四种方式:

1. 继承Thread
2. 实现Runnable接口
3. 实现Callable接口，结合 FutureTask使用
4. 利用该线程池ExecutorService、Callable、Future来实现

所以本篇博文从布局来讲，分为两部分

1. 实例演示四种使用方式
2. 对比分析四种使用方式的异同，以及适合的应用场景

I. 实例演示

目标: 创建两个线程并发实现从1-1000的累加

1. 继承Thread实现线程创建

实现逻辑如下

public class AddThread extends Thread {      private int start, end;      private int sum = 0;      public AddThread(String name, int start, int end) {         super(name);         this.start = start;         this.end = end;     }     public void run() {         System.out.println("Thread-" + getName() + " 开始执行!");         for (int i = start; i <= end; i ++) {             sum += i;         }         System.out.println("Thread-" + getName() + " 执行完毕! sum=" + sum);     }      public static void main(String[] args) throws InterruptedException {         int start = 0, mid = 500, end = 1000;          AddThread thread1 = new AddThread("线程1", start, mid);         AddThread thread2 = new AddThread("线程2", mid + 1, end);          thread1.start();         thread2.start();          // 确保两个线程执行完毕         thread1.join();         thread2.join();          int sum = thread1.sum + thread2.sum;         System.out.println("ans: " + sum);     } } 

输出结果

Thread-线程1 开始执行! Thread-线程2 开始执行! Thread-线程1 执行完毕! sum=125250 Thread-线程2 执行完毕! sum=375250 ans: 500500 

一般实现步骤:

• 继承 Thread 类
• 覆盖 run() 方法
• 直接调用 Thread#start() 执行

逻辑比较清晰，只需要注意覆盖的是run方法，而不是start方法

2. 实现Runnable接口方式创建线程

public class AddRun implements Runnable {      private int start, end;     private int sum = 0;      public AddRun(int start, int end) {         this.start = start;         this.end = end;     }      @Override     public void run() {         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始执行!");         for(int i = start; i <= end; i++) {             sum += i;         }         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行完毕! sum=" + sum);     }       public static void main(String[] args) throws InterruptedException {         int start = 0, mid = 500, end = 1000;         AddRun run1 = new AddRun(start, mid);         AddRun run2 = new AddRun(mid + 1, end);         Thread thread1 = new Thread(run1, "线程1");         Thread thread2 = new Thread(run2, "线程2");          thread1.start();         thread2.start();          thread1.join();         thread2.join();         int sum = run1.sum + run2.sum;         System.out.println("ans: " + sum);     } } 

输出结果

线程2 开始执行! 线程1 开始执行! 线程2 执行完毕! sum=375250 线程1 执行完毕! sum=125250 ans: 500500 

一般实现步骤:

• 实现Runnable接口
• 获取实现Runnable接口的实例，作为参数，创建Thread实例
• 执行 Thread#start() 启动线程

说明

相比于继承Thread，这里是实现一个接口，最终依然是借助 Thread#start()来启动线程

然后就有个疑问：

两者是否有本质上的区别，在实际项目中如何抉择？

3. 实现Callable接口，结合FutureTask创建线程

Callable接口相比于Runnable接口而言，会有个返回值，那么如何利用这个返回值呢?

demo如下

public class AddCall implements Callable<Integer> {      private int start, end;      public AddCall(int start, int end) {         this.start = start;         this.end = end;     }      @Override     public Integer call() throws Exception {         int sum = 0;         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始执行!");         for (int i = start; i <= end; i++) {             sum += i;         }         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行完毕! sum=" + sum);         return sum;     }       public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {         int start = 0, mid = 500, end = 1000;         FutureTask<Integer> future1 = new FutureTask<>(new AddCall(start, mid));         FutureTask<Integer> future2 = new FutureTask<>(new AddCall(mid + 1, end));          Thread thread1 = new Thread(future1, "线程1");         Thread thread2 = new Thread(future2, "线程2");          thread1.start();         thread2.start();          int sum1 = future1.get();         int sum2 = future2.get();         System.out.println("ans: " + (sum1 + sum2));     } } 

输出结果

线程2 开始执行! 线程1 开始执行! 线程2 执行完毕! sum=375250 线程1 执行完毕! sum=125250 ans: 500500 

一般实现步骤：

• 实现Callable接口
• 以Callable的实现类为参数，创建FutureTask实例
• 将FutureTask作为Thread的参数，创建Thread实例
• 通过 Thread#start 启动线程
• 通过 FutreTask#get() 阻塞获取线程的返回值

说明

Callable接口相比Runnable而言，会有结果返回，因此会由FutrueTask进行封装，以期待获取线程执行后的结果；

最终线程的启动都是依赖Thread#start

4. 线程池方式创建

demo如下，创建固定大小的线程池，提交Callable任务，利用Future获取返回的值

public class AddPool implements Callable<Integer> {     private int start, end;      public AddPool(int start, int end) {         this.start = start;         this.end = end;     }      @Override     public Integer call() throws Exception {         int sum = 0;         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始执行!");         for (int i = start; i <= end; i++) {             sum += i;         }         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行完毕! sum=" + sum);         return sum;     }      public static void main(String[] arg) throws ExecutionException, InterruptedException {         int start=0, mid=500, end=1000;         ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);         Future<Integer> future1 = executorService.submit(new AddPool(start, mid));         Future<Integer> future2 = executorService.submit(new AddPool(mid+1, end));          int sum = future1.get() + future2.get();         System.out.println("sum: " + sum);     } } 

输出

pool-1-thread-1 开始执行! pool-1-thread-2 开始执行! pool-1-thread-1 执行完毕! sum=125250 pool-1-thread-2 执行完毕! sum=375250 sum: 500500 

一般实现逻辑：

• 创建线程池（可以利用JDK的Executors，也可自己实现）
• 创建Callable 或 Runnable任务，提交到线程池
• 通过返回的 Future#get 获取返回的结果

II. 对比分析

1. 分类

上面虽然说是有四种方式，但实际而言，主要划分为两类

• 继承Thread类，覆盖run方法填写业务逻辑
• 实现Callable或Runnable接口，然后通过Thread或线程池来启动线程

此外，还有一种利用Fork/Join框架来实现并发的方式，后续专门说明，此处先略过

2. 区分说明

继承和实现接口的区别

先把线程池的方式拎出来单独说，这里主要对比Thread, Callable, Runnable三中方式的区别

个人理解，线程的这两种方式的区别也就只有继承和实现接口的本质区别：

一个是继承Thread类，可以直接调用实例的 start()方法来启动线程；另一个是实现接口，需要借助 Thread#start()来启动线程

继承因为java语言的限制，当你的任务需要继承一个自定义的类时，会有缺陷；而实现接口却没有这个限制

至于网上很多地方说的实现Runnable接口更利于资源共享什么的，比如下面这种作为对比的

public class ShareTest {     private static class MyRun implements Runnable {         private volatile AtomicInteger ato = new AtomicInteger(5);         @Override         public void run() {             while (true) {                 int tmp = ato.decrementAndGet();                 System.out.println(Thread.currentThread() + " : " + tmp);                 if (tmp <= 0) {                     break;                 }             }         }     }       public static void main(String[] args) throws InterruptedException {         MyRun run = new MyRun();         Thread thread1 = new Thread(run, "线程1");         Thread thread2 = new Thread(run, "线程2");          thread1.start();         thread2.start();          thread1.join();         thread2.join();         System.out.println("over");     } } 

输出：

Thread[线程1,5,main] : 4 Thread[线程2,5,main] : 3 Thread[线程1,5,main] : 2 Thread[线程2,5,main] : 1 Thread[线程1,5,main] : 0 Thread[线程2,5,main] : -1 over 

MyRun实现Runnable接口，然后创建一个实例，将这个实例作为多个Thread的参数构造Thread类，然后启动线程，发现这几个线程共享了 MyRun#ato 变量

然而上面这个实现接口改成继承Thread，其他都不变，也没啥两样

public class ShareTest {      private static class MyRun extends Thread {         private volatile AtomicInteger ato = new AtomicInteger(5);         @Override         public void run() {             while (true) {                 int tmp = ato.decrementAndGet();                 System.out.println(Thread.currentThread() + " : " + tmp);                 if (tmp <= 0) {                     break;                 }             }         }     }      public static void main(String[] args) throws InterruptedException {         MyRun run = new MyRun();         Thread thread1 = new Thread(run, "线程1");         Thread thread2 = new Thread(run, "线程2");          thread1.start();         thread2.start();          thread1.join();         thread2.join();         System.out.println("over");     } } 

输出如下

Thread[线程1,5,main] : 4 Thread[线程2,5,main] : 3 Thread[线程1,5,main] : 2 Thread[线程1,5,main] : 0 Thread[线程2,5,main] : 1 Thread[线程2,5,main] : -1 over 

上面除了说明使用Runnable更利于资源共享神马的，其实并没有之外，还有一个比较有意思的，为什么会输出-1？

如果我这个任务是售票的话，妥妥的就超卖了，这个问题留待后续详解

Runnable, Callable两种区别

这两个就比较明显了，最根本的就是

• Runnable 无返回结果
• Callable 有返回结果

从根源出发，就直接导致使用姿势上的区别

举个形象的例子说明两种方式的区别：

小明家今儿没米了，小明要吃饭怎么办？

小明他妈对小明说，去你大爷家吃饭吧，至于小明到底吃没吃着，小妈他妈就不管了，这就是Runnable方式；

小明他妈一想，这一家子都要吃饭，我先炒个菜，让小明去大爷家借点米来，所以就等着小明拿米回来开锅，这就是Callable方式

1.Runnable

Runnable不关心返回，所以任务自己默默的执行就可以了，也不用告诉我完成没有，我不care，您自己随便玩，所以一般使用就是

new Thread(new Runnable() { public void run() {...} }).start()

换成JDK8的 lambda表达式就更简单了 new Thread(() -> {}).start();

2.Callable

相比而言，callbale就悲催一点，没法这么随意了，因为要等待返回的结果，但是这个线程的状态我又控制不了，怎么办？借助FutrueTask来玩，所以一般可以看到使用方式如下:

FutureTask<Object> future = new FutureTask<>(() -> null); new Thread(future).start(); Object obj = future.get(); // 这里会阻塞，直到线程返回值 

Thread启动和线程池启动方式

这个就高端了，线程池一听就感觉厉害了，前面的四中方式有三种都是Thread#start()来启动线程，这也是我们最常用的方式，这里单独说一下线程池的使用姿势

• 首先是创建一个线程池
• 利用 ExecutorService#submit()提交线程
• Future<Object> 接收返回

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2); Future<Integer> future1 = executorService.submit(()-> 10); int ans = future1.get(); 

说明，这里提交线程之后，并不表示线程立马就要执行，也不表示一定可以执行（这个留待后续线程池的学习中探讨）

III. 小结

四种创建方式

1. 继承Thread类，覆盖run方法，调用 Thread#start启动

2. 实现Runnable接口，创建实例，作为Thread构造参数传入，调用 Thread#start启动

   new Thread(() -> {}).start() 

3. 实现Callable接口，创建实例，作为FutureTask<>构造参数创建FutureTask对象，将FutureTask对象作为Thread构造参数传入，调用 Thread#start启动

   FutureTask<Object> future = new FutureTask<>(() -> null); new Thread(future).start(); Object obj = future.get(); // 这里会阻塞，直到线程返回值 

4. 创建一个线程池,利用 ExecutorService#submit()提交线程,Future<Object> 接收返回

   ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2); Future<Integer> future1 = executorService.submit(()-> 10); int ans = future1.get(); 

区别与应用场景

• 继承和实现接口的方式唯一区别就是继承和实现的区别，不存在共享变量的问题
• 需要获取返回结果时，结合 FutureTask和Callable来实现
• Thread和Runnable的两种方式，原则上想怎么用都可以，个人也没啥好推荐的，随意使用
• 线程池需要注意线程复用时，对ThreadLocal中变量的串用问题（本篇没有涉及，等待后续补上）

注意

• 利用线程池创建线程，实际上依然是借助的Runnable或者Callable，能否算一种新的方式纯看个人理解
• 采用Timer方式实现定时任务的方式，也是一种新的创建线程的方式，这里也没有多说，后续将有一篇专门说明定时任务的博文介绍其用法

IV. 其他

声明

尽信书则不如，已上内容，纯属一家之言，因本人能力一般，见识有限，如有问题，请不吝指正，感激

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