在 Java 开发中，多线程并发是一个永恒不变的话题与热点。这里我们开始讨论如何在开发中使用多线程实现并发

Thread 类

在 Java 中实现多线程最简单的一个方式就是继承 Thread 类、重写 run 方法，如下所示

/**
 * 售票窗口,继承Thread类
 */
public class TicketWindow1 extends Thread {

    private int num;

    public TicketWindow1(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void run() {
        num = 10;
        System.out.println("Thread [" + Thread.currentThread().getName() +"] 开始售票 ..." + "余票: " + num);
        while (num>0) {
            num--;
            // 可直接使用this来获取当前线程
            System.out.println(this.getName() + ":余票数量: " + num);
        }
    }
}

直接构造 TicketWindow1 线程实例，然后通过 start 方法来启动该线程即可

public static void test1() {
    new TicketWindow1("#1售票窗口").start();
    new TicketWindow1("#2售票窗口").start();
}

从测试结果，我们可以看到两个售票窗口的线程被正确的启动、运行。由于两个售票线程是分别构造的，故也可以看出实际上两个线程之间是相互独立的，分别售票，即两个线程的 num 变量是相互独立的

figure 1.jpeg

对于这种通过继承 Thread 类实现多线程的方式，好处是我们可以直接在子类中通过 this 来获取当前线程，而无需通过 Thread.currentThread () 方法。但就目前来看缺点同样明显，由于 Java 不支持多继承，仅仅为了支持多线程就使用了一个继承资格显然有些浪费

Runnable 接口

那如果即不想浪费唯一的继承名额，又想实现多线程，那该怎么办呢？答案就是 Runnable 接口。通过实现 Runnable 接口的 run 方法同样可以达到并发的目的

 /**
 * 售票窗口, 实现Runnable接口
 */
public class TicketWindow2 implements Runnable{
    private int num;

    @Override
    public void run() {
        num = 10;
        System.out.println("Thread [" + Thread.currentThread().getName() +"] 开始售票 ..." + "余票: " + num);
        while (num>0) {
            num--;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":余票数量: " + num);
        }
    }
}

类似地，我们将 Runnable 实例传入 Thread 实例，即可构造创建一个新的线程。然后通过 start 方法来启动该线程即可

public static void test2() {
    new Thread(new TicketWindow2(), "#1售票窗口" ).start();
    new Thread(new TicketWindow2(), "#2售票窗口" ).start();
}

从测试结果，我们可以看到两个售票窗口的线程被正确的启动、运行。同样地，这里两个售票的 Runnable 实例是分别构造的，故也可以看出实际上这里两个线程之间是同样相互独立的，分别售票，即两个线程的 num 变量是相互独立的

figure 2.jpeg

当然利用 Runnable 接口实现多线程不仅可以避免继承名额的浪费，还可以像下面的示例一样，利用同一个 Runnable 任务实例来分别创建多个线程，即多个线程共同处理同一个资源

public static void test3() {
    Runnable ticketWindow2 = new TicketWindow2();

    new Thread( ticketWindow2, "#1售票窗口" ).start();
    new Thread( ticketWindow2, "#2售票窗口" ).start();
}

figure 3.png

这时从测试结果中我们可以看出，虽然两个售票窗口的线程被正确的启动、运行，但他们执行的是同一个 Runnable 任务示例。因此两个售票窗口所能出售的票是共有的，即两个售票窗口线程的 num 变量是共享的

Callable 接口

不论是通过 Thread 类还是通过 Runnable 接口的方式实现多线程，均存在有一个弊端 —— 任务没有返回值。为此 Java 在 1.5 版本中提供一个新的接口 ——Callable。其和 Runnable 接口类似，只不过其提供的不是 run 方法而是 call 方法，其可返回任务结果

public interface Callable<V> {
    V call() throws Exception;
}

下面即是一个实现 Callable 接口的实例

/**
 * 售票窗口,实现Callable接口
 */
public class TicketWindow3 implements Callable<String> {
    private int num;

    @Override
    public String call() {
        num = 10;
        System.out.println("Thread [" + Thread.currentThread().getName() +"] 开始售票 ..." + "余票: " + num);
        while (num>0) {
            num--;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":余票数量: " + num);
        }
        return Thread.currentThread().getName() + ":票已售完";
    }
}

但是由于 Callable 接口没有继承 Runnable 接口，故我们是不能像前面那样直接将一个 Callable 实例丢入 Thread 构造器中。所以 Java 还提供了一个 FutureTask 类，其不仅实现了 Runnable 接口可以用于包装 Callable 实例，还对 Callable 的 call 方法执行结果进行了封装。测试代码如下所示

public static void test4() {

    TicketWindow3 ticketWindow3 = new TicketWindow3();

    // 创建异步任务
    FutureTask<String> futureTask1 = new FutureTask<>(ticketWindow3);
    // 启动线程
    new Thread( futureTask1, "#1售票窗口" ).start();

    FutureTask<String> futureTask2 = new FutureTask<>(ticketWindow3);
    new Thread( futureTask2, "#2售票窗口" ).start();


    try{
        // 阻塞等待所有异步任务完成
        while( !futureTask1.isDone() || !futureTask2.isDone() ) {
        }
        // 获取异步任务结果
        String result1 = futureTask1.get();
        String result2 = futureTask2.get();

        System.out.println("result1: " + result1);
        System.out.println("result2: " + result2);
    } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

测试结果如下，可以看到我们可以通过 FutureTask 获取到其所包装的执行结果。同样地，由于这里两个线程执行的均是同一个 Callable 任务实例，故两个售票窗口线程的 num 变量同样是共享的

figure 4.png

参考文献

Java 并发编程之美翟陆续、薛宾田著

xyZGHio

Java 并发之初识多线程开发

Thread 类

Runnable 接口

Callable 接口

参考文献