拼多多一面：Java 有幾種方式創建線程？
這篇文章，我們繼續分析一道拼多多的面試題：Java有幾種方式創建線程？
從應用層面來說，Java 中創建線程的方式主要有四種：
- 通過繼承 Thread 類
- 通過實現 Runnable 接口
- 通過實現 Callable 接口配合 Future
- 通過使用 Executor 框架。
每種方法都有其獨特的特性和適用場景，下面我們將分別講解4種方式。
繼承 Thread 類
通過繼承 Thread類來創建線程是 Java中最簡單，最基本的方法之一。每一個Thread實例代表著一個單獨的執行線程，通過重寫 Thread類的run()方法，我們可以定義線程要執行的操作，調用start()方法時，JVM會創建一個新的操作系統線程，并在該線程上調用run()方法。
示例代碼：
class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println("Thread is running using Thread class.");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();
}
}特點和適用場景：
- 直接使用繼承的方式，代碼清晰易懂。
- 由于 Java 只支持單繼承，當你的類需要繼承其他類時，繼承 Thread 類的方法就不適用了。
實現 Runnable 接口
實現Runnable接口是一種更靈活的創建線程的方式。Runnable接口只定義了一個方法run()，通過實現該接口的類并將其實例傳遞給Thread對象，我們可以將想要執行的任務分離成單獨的類。
示例代碼：
class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println("Thread is running using Runnable interface.");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
thread.start();
}
}特點和適用場景：
- 適用于希望在多個線程中共享相同任務的場景。
- 避免了單繼承的限制。
實現 Callable 接口配合 Future
Callable 接口與 Runnable 接口類似，但不同的是 Callable 可以返回結果或拋出異常。通常與Future和ExecutorService結合使用，ExecutorService管理線程的生命周期，Future對象可以獲取線程的執行結果或狀態。
示例代碼：
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
class MyCallable implements Callable<String> {
@Override
public String call() throws Exception {
return "Thread is running using Callable interface.";
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
Future<String> future = executor.submit(new MyCallable());
try {
String result = future.get();
System.out.println(result);
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
executor.shutdown();
}
}
}特點和適用場景：
- 適合需要任務返回結果或監控任務狀態的場景。
- 相比 Runnable，Callable 可以拋出檢查型異常。
使用Executor框架（線程池）
Executor 框架是 Java 并發編程的基礎結構，分離了任務的提交和任務的執行。通過 ExecutorService 提交任務，可以通過復用線程來提高性能，降低系統資源的開銷，然后框架負責管理線程池、任務調度等。
示例代碼：
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
Runnable task = () -> {
System.out.println("Thread is running using Executor framework.");
};
for (int i = 0; i < 5; i++) {
executor.submit(task);
}
executor.shutdown();
}特點和適用場景：
- 非常適合需要多個線程或線程池來管理任務的復雜場景。
- 提高應用程序的可伸縮性和資源使用率。
- 管理線程池的生命周期和任務調度，降低難度。
如何選擇？
- 代碼重用性與繼承關系：繼承 Thread 類的方式由于 Java 的單繼承特性可能不夠靈活，尤其是在類需要從其他類繼承時。使用 Runnable 或 Callable 會更適合此類場景。
- 返回結果和異常處理：如果任務需要返回結果或需要處理異常，Callable 配合 Future 是更好的選擇。相比之下，Runnable 不支持返回任務執行的結果。
- 任務管理：對于任務的管理和調度，尤其是涉及到線程的生命周期管理時，Executor 框架提供了更好的抽象和工具支持。框架本身負責優化線程的創建與銷毀。
- 易用性：繼承 Thread 或實現 Runnable 都是較為簡單和直觀的方法，適合初學者或較簡單的任務。
- 性能與可伸縮性：Executor 框架不僅能提供方便的任務執行接口，還能為復雜應用的性能優化提供支持，如根據服務器資源動態調整線程池大小。
總結
線程是 Java的最小執行單元，Java如何創建線程是個古老又重要的話題和面試題，這篇文章我們又啰嗦了一遍。作為開發人員，選擇哪種方式創建線程，需要結合應用的具體需求和特點，但是，無論選擇哪種方式，理解每種方法的原理，特點與適用場景在實際開發中都至關重要。
