【并发编程】创建并运行线程的5种方法的对比

一、前言

熟悉我的朋友可能都知道，我写的文章偏于应用实战，绝大多数是为了解决实际生产中遇到的问题。

上面的这个问题是我的一位小伙伴向我提出的问题，当时由于工作太忙并没有回复他，那就通过这篇文章回复了。解决应用高并发的问题不是一两句话能说清楚的，也不是一两本书能讲明白的，这里面涉及到知识点比较很多很多，比如：并发编程、应用缓存设计、消息中间件、负载均衡、微服务架构、docker&k8s服务扩容缩容等等，都是为了应对“三高”：高并发、高性能、高可用。
这其中并发编程就是基础中的基础，我的CSDN专栏《并发编程》中已经写了20篇关于java并发编程方面的文章，但我感觉这还仅仅是其中的冰山一角。这个专栏我还会继续写下去，这一篇的内容相对基础：创建线程的四种方式。

二、创建并运行线程的五种方法

第一种：继承Thread类

这种方式是最基础的一种方式，学过java的朋友都知道，不做赘述。需要注意的是：覆盖实现使用的是run方法，运行线程是start方法。

public class FirstWay extends Thread  {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("第一种实现线程的方式:继承Thread类");
    }
    //模拟测试
    public static void main(String[] args) {
        new FirstWay().start();
    }
}

第二种：实现Runnable接口

第二种实现方式仍然很基础，继承Runnable接口，重写run方法实现线程运行逻辑。需要注意的:运行线程需要套一层new Thread 。

public class SecondWay implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("第二种实现线程的方式:实现Runnable接口");
    }
    //模拟测试
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new SecondWay()).start();
    }
}

第三种：实现Callable接口

第三种方式是实现Callable接口，Callable接口与Runable接口都能实现线程。

public class ThirdWay implements Callable<String> {
    @Override
    public String call() throws Exception {
        System.out.println("第三种实现线程的方式:实现Callable接口");
        return "Callable接口带返回值，可以抛出异常";
    }

    //模拟测试
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(new ThirdWay());
        new Thread(futureTask).start();
        //阻塞方法，获取call方法返回值
        System.out.println(futureTask.get());  //打印：Callable接口带返回值，可以抛出异常
    }
}

区别如下：

• Callable接口实现线程方法是call， Runable接口实现线程方法是run
• Callable有返回值， Runable接口不能有返回值
• Callable接口方法call返回值可以设置泛型，如下例子中使用String数据类型
• Callable接口方法call方法可以抛出异常，Runable接口run方法不可以抛出异常
• Callable接口方法通过new Thread(futureTask).start()运行，FutureTask的get方法可以获取Callable接口方法call方法的返回值
• 如果Callable接口方法call方法异常，在FutureTask的get方法调用时也会抛出同样的异常

第四种：线程池 + execute

从JDK5版本开始，java默认提供了线程池的支持，用线程池的方式运行线程可以避免线程的无限扩张导致应用宕机，同时也节省了线程频繁创建与销毁的资源与时间成本。

public class FourthWay implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
                ":实现线程的方式Runnable接口,但运行方式不一样，使用线程池");
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建一个固定大小的线程池
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for(int i = 0;i < 10;i++){
            threadPool.execute(new FourthWay());
        }
    }
}

线程池ExecutorService使用execute方法运行Runnable接口run方法的线程实现，execute方法与run方法的共同特点是没有返回值。

pool-1-thread-5:实现线程的方式Runnable接口,但运行方式不一样，使用线程池
pool-1-thread-2:实现线程的方式Runnable接口,但运行方式不一样，使用线程池
pool-1-thread-4:实现线程的方式Runnable接口,但运行方式不一样，使用线程池
pool-1-thread-4:实现线程的方式Runnable接口,但运行方式不一样，使用线程池
pool-1-thread-4:实现线程的方式Runnable接口,但运行方式不一样，使用线程池
pool-1-thread-1:实现线程的方式Runnable接口,但运行方式不一样，使用线程池
pool-1-thread-4:实现线程的方式Runnable接口,但运行方式不一样，使用线程池
pool-1-thread-3:实现线程的方式Runnable接口,但运行方式不一样，使用线程池
pool-1-thread-2:实现线程的方式Runnable接口,但运行方式不一样，使用线程池
pool-1-thread-5:实现线程的方式Runnable接口,但运行方式不一样，使用线程池

从上面的结果中可以看出，线程池中包含五个线程。线程运行完成之后并不销毁，而是还回到线程池，下一次执行时从线程池中获取线程资源再次运行。

第五种：线程池 + submit

下面的例子线程池ExecutorService使用submit方法运行Callable接口call方法的线程实现，submit方法与call方法的共同特点是存在返回值。

• Callable接口call方法的返回值可以由泛型定义
• ExecutorService线程池submit方法的返回值是Future

Future的get方法可以获取call方法的返回值，同时如果call方法抛出异常，Future的get方法也会抛出异常。

public class FifthWay implements Callable<String> {
    @Override
    public String call() throws Exception {
        return Thread.currentThread().getName() + ":Callable接口带返回值，可以抛出异常";
    }

    //模拟测试
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        //保存多线程执行结果
        List<String> retList = new ArrayList<>();
        //创建一个固定大小的线程池
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for(int i = 0;i < 10;i++){
            Future<String> future = threadPool.submit(new FifthWay());
            retList.add(future.get());
        }
        //java8 语法，打印retlist
        retList.forEach(System.out::println);
    }
}

上文代码中有一个小小的语法糖，retList.forEach(System.out::println);是java8提供的方法引用，我也写过很多关于java8的一些有趣的用法，可以看我的CSDN博客专栏。

pool-1-thread-1:Callable接口带返回值，可以抛出异常
pool-1-thread-2:Callable接口带返回值，可以抛出异常
pool-1-thread-3:Callable接口带返回值，可以抛出异常
pool-1-thread-4:Callable接口带返回值，可以抛出异常
pool-1-thread-5:Callable接口带返回值，可以抛出异常
pool-1-thread-1:Callable接口带返回值，可以抛出异常
pool-1-thread-2:Callable接口带返回值，可以抛出异常
pool-1-thread-3:Callable接口带返回值，可以抛出异常
pool-1-thread-4:Callable接口带返回值，可以抛出异常
pool-1-thread-5:Callable接口带返回值，可以抛出异常

如果大家在Spring的编程环境下，经常使用到的是Spring的线程池（更加方便监控管理），可以参考：《子线程任务发生异常，主线程事务如何回滚？》