Java多執行緒的建立方式有哪些？

Java創建多執行緒的五種方法

（一）繼承Thread類別

#1．實作描述

• 透過繼承Thread並且重寫其run( )，run方法中定義需要執行的任務。創建後的子類別透過呼叫start( )方法即可執行線程方法。

• 透過繼承Thread實作的執行緒類，多個執行緒間無法共享執行緒類別的實例變數。需要建立不同Thread對象，自然不共享資源。

2．具體步驟

1）定義UserThread類，繼承Thread類別
2）重寫run( )方法
3）建立UserThread物件
4）呼叫start( )方法

3．程式碼實作

4．注意事項

• 資料資源不共享，多個執行緒分別完成自己的任務。例如三個售票窗口同時售票，各自賣各自的票，會出現三個售票窗口出售同一張票的問題。

（二）實作Runnable介面

1．實作描述

• 需要先定義一個類別實作Runnable介面並重寫該介面的run( )方法，此run方法是執行緒執行體。接著創建 Runnable實作類別的對象，作為創建Thread對象的參數target，此Thread對象才是真正的線程對象。

• 利用實作Runnable介面的執行緒類別建立對象，可以實現執行緒之間的資源共享。

2．具體步驟

1）定義一個UserRun類，實作Runnble介面
2）重寫run( )方法
3）建立UserRun類別的物件
4）建立Thread類別的對象， UserRun類別的物件以Thread類別建構方法的參數
5）啟動執行緒

3．程式碼實作

4．注意事項

• 資料資源共享，多個執行緒共同完成一個任務（多個執行緒共享了建立執行緒物件的資源）。例如三個售票窗口（三個線程）同時售票（MyThread類別中的ticket），三個線程共同使用資源。

（三）實作Callable介面

1．實作描述

• Callable介面如同Runable介面的升級版，其提供的call( )方法將作為執行緒的執行體，同時允許有傳回值。

• Callable物件不能直接作為Thread物件的target，因為Callable介面是 Java5 新增的接口，不是Runnable介面的子介面。

• 對於這個問題的解決方案，就引入Future接口，此接口可以接受call( )的返回值，RunnableFuture接口是Future接口和Runnable接口的子接口，可以作為Thread對象的target。

2．具體步驟

1）定義類別UserCallable，實作Callable介面
2）重寫call( )方法
3）建立UserCallable的物件
4）建立RunnableFuture介面的子類別FutureTask的對象，建構函式的參數是UserCallable的物件
5）建立Thread類別的對象，建構函式的參數是FutureTask的物件
6）啟動執行緒

3．程式碼實作

4．注意事項

• 資料資源共享，多個執行緒共同完成一個任務（多個執行緒共享了建立執行緒物件的資源）。例如三個售票窗口（三個線程）同時售票（MyThread類別中的ticket），三個線程共同使用資源。同時，線程調用完畢後還會帶有回傳值。

（四）繼承TimerTask類別

1．實作描述

• 定時器類別Timer和TimerTask可以做為實作執行緒的另一種方式。

• Timer是一種執行緒設施，用於安排以後在後台執行緒中執行的任務。可安排任務執行一次，或定期重複執行，可以看成計時器，可以調度TimerTask。

• TimerTask是一個抽象類，實作了Runnable接口，所以具備了多執行緒的能力。

2．具體步驟

1）定義類別UserTimerTask，繼承抽象類別TimerTask
2）建立UserTask類別的物件
3）建立Timer類別的對象，設定任務的執行策略

3．程式碼實作

4．注意事項

• 定時器類別建立執行緒更多的是用於定時任務的處理，並且各執行緒間資料資源不共享，多個執行緒分別完成自己的任務。

（五）透過執行緒池啟動多執行緒

1．實作描述

• 透過Executors 的工具類別可以建立執行緒池。

• 提高系統回應速度，當有任務到達時，透過重複使用已存在的線程，無需等待新執行緒的建立才能立即執行。

• 降低系統資源消耗，透過重複使用已存在的執行緒降低執行緒建立和銷毀造成消耗。

• 方便執行緒並發數的管控。因為執行緒若是無限制的創建，可能會導致記憶體佔用過多而產生OOM，並目會造成CPU過度切換。

2．實作方法

1) FixThreadPool(int n)固定大小的執行緒池

#(1) 具體步驟

①　透過Executors.newFixedThreadPool(5)建立固定大小的執行緒池
②　重寫Runnable類別的run( )方法，並使用執行緒池執行任務
③　Shutdown( )關閉執行緒池

（2）程式碼實作

#（3）注意事項

• 建立固定大小的執行緒池，可實現資料資源共享，多個執行緒共同完成一個任務。

2）SingleThreadExecutor( )單執行緒池

（1）具體步驟

①　透過Executors.newSingleThreadExecutor( )建立單執行緒池
# ②　重寫Runnable類別的run( )方法，並使用執行緒池執行任務
③　Shutdown( )關閉執行緒池

（2）程式碼實作

（3）注意事項

• #執行緒池僅建立一個執行緒執行任務。

3）CachedThreadPool( )快取執行緒池

（1）具體步驟

①　透過Executors.newCachedThreadPool( )建立盡可能多的執行緒池
②　重寫Runnable類別的run( )方法，並使用執行緒池執行任務
③　Shutdown( )關閉執行緒池

（2）程式碼實作

#（3）注意事項

• 該方法會建立盡可能多的執行緒來完成任務，如案例中雖然只有10張票，但線程池產生了至少12個線程。

4）ScheduledThreadPool(int n)定時週期性執行緒池

（1）具體步驟

①　透過Executors.newScheduledThreadPool(5)建立固定核心執行緒數（最小維護的執行緒數，執行緒建立後不會被回收）的執行緒池，執行緒依計畫定期執行。
②　重寫Runnable類別的run( )方法，並使用執行緒池執行任務
③　Shutdown( )關閉執行緒池

（2）程式碼實作

• ###################################################################################### ############（3）注意事項############建立一個週期性的執行緒池，支援定時及週期性執行任務（第一個時間參數是執行延遲時間，第二個參數是執行間隔時間）。 ###

5)WorkStealingPool( )新執行緒池類別ForkJoinPool的擴充功能

（1）具體步驟

①　透過Executors.newWorkStealingPool( )建立執行緒池
②　重寫Runnable類別的run( )方法，透過Thread類別的物件呼叫Runnable類別的對象，使用執行緒池執行任務
③　Sleep( )讓主執行緒等待子執行緒執行完畢，也可以使用計數器的方式
④　Shutdown( )關閉執行緒池

（2）程式碼實作

##（3）注意事項

• 因為每個執行緒都有一個自己的任務佇列，因為任務有多有少，可能造成CPU負載不平衡。透過本方法可以有效利用多核心CPU優勢，少任務的執行緒可以透過「竊取」任務較多的執行緒的任務，從而均衡各CPU任務的執行情況。

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