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兰亭风雨 · 更新于 2018-11-28 11:00:43

多线程的实现方法

Java 中实现多线程有两种方法:继承 Thread 类、实现 Runnable 接口,在程序开发中只要是多线程,肯定永远以实现 Runnable 接口为主,因为实现 Runnable 接口相比继承 Thread 类有如下优势:

  • 可以避免由于 Java 的单继承特性而带来的局限;
  • 增强程序的健壮性,代码能够被多个线程共享,代码与数据是独立的;
  • 适合多个相同程序代码的线程区处理同一资源的情况。

下面以典型的买票程序(基本都是以这个为例子)为例,来说明二者的区别。

首先通过继承 Thread 类实现,代码如下:

class MyThread extends Thread{  
    private int ticket = 5;  
    public void run(){  
        for (int i=0;i<10;i++)  
        {  
            if(ticket > 0){  
                System.out.println("ticket = " + ticket--);  
            }  
        }  
    }  
}  

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

执行结果如下:

从结果中可以看出,每个线程单独卖了 5 张票,即独立地完成了买票的任务,但实际应用中,比如火车站售票,需要多个线程去共同完成任务,在本例中,即多个线程共同买 5 张票。

下面是通过实现 Runnable 接口实现的多线程程序,代码如下:

class MyThread implements Runnable{  
    private int ticket = 5;  
    public void run(){  
        for (int i=0;i<10;i++)  
        {  
            if(ticket > 0){  
                System.out.println("ticket = " + ticket--);  
            }  
        }  
    }  
}  

public class RunnableDemo{  
    public static void main(String[] args){  
        MyThread my = new MyThread();  
        new Thread(my).start();  
        new Thread(my).start();  
        new Thread(my).start();  
    }  
}

执行结果如下:

从结果中可以看出,三个线程一共卖了 5 张票,即它们共同完成了买票的任务,实现了资源的共享。

针对以上代码补充三点:

  • 在第二种方法(Runnable)中,ticket 输出的顺序并不是 54321,这是因为线程执行的时机难以预测,ticket--并不是原子操作。
  • 在第一种方法中,我们 new 了 3 个 Thread 对象,即三个线程分别执行三个对象中的代码,因此便是三个线程去独立地完成卖票的任务;而在第二种方法中,我们同样也 new 了 3 个 Thread 对象,但只有一个 Runnable 对象,3 个 Thread 对象共享这个 Runnable 对象中的代码,因此,便会出现 3 个线程共同完成卖票任务的结果。如果我们 new 出 3 个 Runnable 对象,作为参数分别传入 3 个 Thread 对象中,那么 3 个线程便会独立执行各自 Runnable 对象中的代码,即 3 个线程各自卖 5 张票。
  • 在第二种方法中,由于 3 个 Thread 对象共同执行一个 Runnable 对象中的代码,因此可能会造成线程的不安全,比如可能 ticket 会输出 -1(如果我们 System.out....语句前加上线程休眠操作,该情况将很有可能出现),这种情况的出现是由于,一个线程在判断 ticket 为 1>0 后,还没有来得及减 1,另一个线程已经将 ticket 减 1,变为了 0,那么接下来之前的线程再将 ticket 减 1,便得到了 -1。这就需要加入同步操作(即互斥锁),确保同一时刻只有一个线程在执行每次 for 循环中的操作。而在第一种方法中,并不需要加入同步操作,因为每个线程执行自己 Thread 对象中的代码,不存在多个线程共同执行同一个方法的情况。