java面试题:java线程的创建方式有哪些?附加解析!

创建线程的有哪些方式?

1. 继承Thread类创建线程类

public class TestThread extends Thread{
	/*重写run()方法*/
	public void run(){
		for(int i=0;i<10;i++){
		    System.out.println(this.getName()+" " + i);   
		}
	}
	
	public static void main(String[] args){
		TestThread thread = new TestThread();
		//start()方法自己会自动调用run()方法
		thread.start();
		for(int i=0;i<10;i++)
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---"+i);
	}
}

2. 通过Runnable接口创建线程类

public class TestRunnable implements Runnable {
	int count = 0;
	public void run() {
		while(count<100){
			count++;
			System.out.println(this.getName()+" " + count);
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		//创建线程对象
		TestRunnable test = new TestRunnable();
		Thread thread=new Thread(test);
		//启动线程
		thread.start();
	}
}

3. 通过Callable和Future创建线程

public class TestCallable implements Callable<Integer>{
    private int i = 0;

    // 与run()方法不同的是,call()方法具有返回值
    @Override
    public Integer call() {
        int sum = 0;
        for (; i < 100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " +i);
            sum += i;
        }
        return sum;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        //创建TestCallable对象
	    Callable<Integer> testCallable = new TestCallable();
	    //使用FutureTask来包装TestCallable对象
	    FutureTask<Integer> task = new FutureTask<Integer>(testCallable); 
	     for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " +i);
            if (i == 30) {
                Thread thread = new Thread(task);   //FutureTask对象作为Thread对象的target创建新的线程
                //线程进入到就绪状态
                thread.start(); 
            }
        }
        
        System.out.println("主线程for循环执行完毕..");
        try {
            int sum = task.get();            //取得新创建的新线程中的call()方法返回的结果
            System.out.println("sum = " + sum);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
	    
	}
}

4. 通过线程池创建,四种线程池,分别为:

  1. newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。

创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。示例代码如下:

    ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int index = i;
            try {
                Thread.sleep(index * 1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(index);
                }
            });
        }

线程池为无限大,当执行第二个任务时第一个任务已经完成,会复用执行第一个任务的线程,而不用每次新建线程。

  1. newFixedThreadPool 创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。

创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。示例代码如下:

ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int index = i;
            fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println(index);
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }

因为线程池大小为3,每个任务输出index后sleep 2秒,所以每两秒打印3个数字。

定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()。可参考PreloadDataCache。

  1. newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。

创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。延迟执行示例代码如下:

ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("delay 3 seconds");
    }
}, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延迟3秒执行。

定期执行示例代码如下:

scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("延迟1秒,然后每3秒执行一次");
    }
}, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);

表示延迟1秒后每3秒执行一次。

ScheduledExecutorService比Timer更安全,功能更强大

  1. newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。示例代码如下:

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    final int index = i;
    singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            try {
                System.out.println(index);
                Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
        }
    });
}

结果依次输出,相当于顺序执行各个任务。

现行大多数GUI程序都是单线程的。Android中单线程可用于数据库操作,文件操作,应用批量安装,应用批量删除等不适合并发但可能IO阻塞性及影响UI线程响应的操作。
线程池的作用:
线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。
根 据系统的环境情况,可以自动或手动设置线程数量,达到运行的最佳效果;少了浪费了系统资源,多了造成系统拥挤效率不高。用线程池控制线程数量,其他线程排 队等候。一个任务执行完毕,再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程,线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时,如果线程池 中有等待的工作线程,就可以开始运行了;否则进入等待队列。

为什么要用线程池:

  1. 减少了创建和销毁线程的次数,每个工作线程都可以被重复利用,可执行多个任务。

  2. 可以根据系统的承受能力,调整线程池中工作线线程的数目,防止因为消耗过多的内存,而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存,线程开的越多,消耗的内存也就越大,最后死机)。

Java里面线程池的顶级接口是Executor,但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池,而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。

比较重要的几个类:

ExecutorService: 真正的线程池接口。

ScheduledExecutorService: 能和Timer/TimerTask类似,解决那些需要任务重复执行的问题。

ThreadPoolExecutor: ExecutorService的默认实现。

ScheduledThreadPoolExecutor: 继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现,周期性任务调度的类实现。

要配置一个线程池是比较复杂的,尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下,很有可能配置的线程池不是较优的,因此在Executors类里面提供了一些静态工厂,生成一些常用的线程池。

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