Java并发编程从入门到进阶 多场景实战
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线程的概念
线程是程序执行流的最小单元，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。一个进程可以有多个线程，每个线程都有一个程序计数器（PC）、寄存器集合和堆栈。线程之间共享内存和部分环境数据，如打开文件列表和系统资源。
创建线程的两种常见方式
1. 继承Thread类
在Java中，创建线程的一种方法是定义一个类继承自java.lang.Thread类，并重写其run()方法。这种方式的优点在于代码简洁明了，直接继承了Thread类的所有属性和方法。缺点是由于Java中不支持多继承，如果需要继承其他类，则无法使用这种方法。
示例（伪代码）
java浅色版本1public class MyThread extends Thread {2 @Override3 public void run() {4 // 执行任务的代码5 }6}
2. 实现Runnable接口
另一种创建线程的方法是实现java.lang.Runnable接口。这种方式更适合于只需要定义线程执行体的情况，因为实现了Runnable接口的对象本身并不是一个线程，需要通过Thread类来创建线程对象并传入Runnable实例作为参数。
示例（伪代码）
java浅色版本1public class MyRunnable implements Runnable {2 @Override3 public void run() {4 // 执行任务的代码5 }6}78// 创建线程并启动9Thread thread = new Thread(new MyRunnable());10thread.start();
对比分析
- 代码结构：实现Runnable接口的代码通常比继承Thread类更简洁，因为不需要覆盖额外的方法。
- 灵活性：实现Runnable接口的方式更加灵活，因为你可以同时继承其他类并且实现Runnable接口，而继承Thread类则限制了这种可能性。
- 异常处理：继承Thread类的方式下，如果
run()方法抛出未检查异常，这个异常会被线程吞掉，而在实现Runnable接口的方式下，可以通过捕获异常来处理这种情况。 - 资源管理：不论是哪种方式创建的线程，在线程结束时都需要妥善释放资源，但这不是创建方式所带来的差异。
综上所述，选择哪种方式创建线程主要取决于具体的应用场景和个人喜好。如果你的类只需要运行一段代码而不需要其他Thread类的功能，那么实现Runnable接口可能是更好的选择；如果你的类除了运行代码之外还需要扩展Thread类的行为，则可以选择继承Thread类。
进一步探讨创建线程的方式
3. 使用Callable和Future
除了上述两种方式外，Java还提供了另一种创建线程的方式，即使用java.util.concurrent.Callable接口和Future接口。这种方式通常与ExecutorService一起使用，适用于那些需要返回结果的任务。
- Callable接口：与Runnable类似，Callable也表示一个可执行的任务，但它可以返回一个结果，并且可以声明抛出异常。Callable的执行结果封装在一个
Future对象中。 - Future接口：提供检索Callable任务计算的结果的方法，该计算可能尚未完成。Future可以取消正在执行的任务，查询任务是否已经完成，并获取计算结果。
示例（伪代码）
java浅色版本1public class MyCallable implements Callable<Integer> {2 @Override3 public Integer call() throws Exception {4 // 执行任务并返回结果5 return someResult;6 }7}89ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();10Future<Integer> future = executor.submit(new MyCallable());11executor.shutdown();
总结与对比
- 使用场景：
Callable/Future方式适合那些需要获取执行结果的任务，而Runnable不关心是否有返回值。Thread继承方式同样不关注返回值，但在某些情况下可能更适合简单任务。 - 并发支持：使用
ExecutorService可以更容易地管理和控制大量的线程。它提供了高级的并发支持，比如可以设置线程池大小、管理线程的生命周期等。而直接使用Thread或者Runnable则需要手动管理这些方面。 - 扩展性和维护性：使用
ExecutorService和Callable/Future可以让代码更易于扩展和维护，尤其是在需要管理多个异步任务的时候。而直接使用Thread类可能会导致代码难以维护，特别是在复杂的并发环境中。 - 性能考虑：频繁创建和销毁线程会带来性能上的开销。使用线程池可以复用已创建的线程，减少创建和销毁线程的次数，提高系统的响应速度。
总的来说，选择哪种方式创建线程应该基于你的具体需求。如果你的应用需要处理大量并发任务并且希望获取任务执行的结果，那么使用Callable配合ExecutorService可能是最佳选择。而对于简单的后台任务，实现Runnable接口或者继承Thread类就足够了。
