【Java并发学习】之线程的创建

前言

Java并发一直是学习中的一个难点，之前虽然也有接触一部分的内容，不过由于当时对于并发的认识不足，所以学习的效果不是很好，乘着最近有时间，重新拾起这一部分内容，重新学习一下，并且将学习过程的笔记整理出来，本小节主要学习的内容是线程的创建

线程的相关概念

谈到并发，不可避免的会涉及到进程、线程相关的概念问题，关于这部分，有比较详细的定义，这里只是做个简单的总结与梳理

进程

进程简单的可以理解为是程序的一次执行，是动态的一个概念，进程是现在计算机体系结构中资源分配的最小单位，这里需要注意的是，在没有使用线程之前，进程还是系统进行调度的最小单位，不过由于对进程进行调度时所需要的时间以及空间代价比较大，所以现在进程一般只作为资源分配的最小单位，而不是调度的单位

线程

上面提到了，线程现在普通作为调度的最小单位，一个进程中至少包含一个线程，并且可以创建多个线程，这些线程之间共享进程所拥有的资源，并且可以执行不同的任务

Java中多线程的创建

上面我们简单了解了进程与线程的概念之后，接下来我们来学习Java中线程的创建与使用

在具体使用之前，我们需要明确两个概念

任务，任务是指具线程所要执行的具体内容，也就是所要执行的代码，需要明确的是，任务跟线程是没有太明确的关系的，任务是描述，而线程则是具体执行的工具

线程，线程只是负责执行委托给它的任务，不清楚具体的内容是什么，因为具体的内容是定义在任务之中

明确了这两个概念之后，接着来看下Java中所提供的实现多线程的工具

任务的描述

任务描述的方式总体上来看有两种，一种是没有具体返回值的任务，另一个一种是可以有返回值的任务，分别对应的接口是Runnable、Callable<T>

接下来我们来看下具体描述任务的方式

/**
 * 计算任务描述
 * 实现Runnable接口并且重写run方法
 */
class CalcTask1 implements Runnable{

    /**
     * 具体的任务描述
     * 稍后具体的任务会有对应的线程来执行
     */
    @Override
    public void run() {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < 100000; i++){
            sum +=i ;
        }
        System.out.println(sum);
    }
}

/**
 * 计算任务描述
 * 实现Callable接口并重写call方法
 */
class CalcTask2 implements Callable<Integer>{

    /**
     * 具体的任务描述
     * 稍后具体的任务会有对应的线程来执行
     */
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < 100000; i++){
            sum +=i ;
        }
        return sum;
    }
}

需要注意的是，Callable接口是泛型设计，需要为其指定对应的返回类型

除了上面的这两种描述方式外，其实还有另外一种，那就是直接继承Thread类，并且重写对应的run方法，这种方式也是可以用于描述对应的任务，不过会导致具体任务与对应的线程绑定在一起

/**
 * 通过继承Thread并且重写run方式来描述任务
 */
class CalcTask3 extends Thread{

    @Override
    public void run() {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < 100000; i++){
            sum +=i ;
        }
        System.out.println(sum);
    }
}

使用多线程的方式

上面我们提到了，在Java中，在使用多线程的时候，一般是把操作逻辑与具体的执行者分开，这种实现方式看上去比较麻烦，但是实际上将实现逻辑与具体执行者分离是一种非常好的设计，由于线程的创建以及回收时非常耗费资源的，所以为了避免频繁的创建与回收线程，我们可以采用线程池的方式来管理线程，而如果是将实现逻辑与具体的执行者绑定，就无法充分利用这种优势了

从本质上来讲，实现多线程的方式只有一种，那就是创建对应的线程，并且将具体的操作逻辑交给线程,并且调用对应线程的start方法，如下所示

// 创建对应的任务
Runnable calcTask = new CalcTask1();
// 将任务提交给线程
// 这里需要注意的是，如果是直接继承自Thread，则直接调用对应的
// 线程对象的run方法即可
Thread executor = new Thread(calcTask);
// 启动线程
executor.start();

上面这种实现方式是比较原始的方式，通过这种方式来启动多线程的缺点是，在需要使用线程的时候，必须自己手动创建，也就是说，无法充分利用线程池的优势，而且，还必须自己管理线程的生命周期，于是，在JDK5的时候，Java引入了一个通用的线程执行框架Executor(关于Executor将在后面学习到)，从而简化了这一系列的操作过程

// 获取一个ExecutorService实例
ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
// 创建对应的任务
Runnable calcTask = new CalcTask1();
// 将任务提交给ExecutorService
service.submit(calcTask);
// 关闭对应的ExecutorService
service.shutdown();

总结

本小节主要学习了进程、线程的相关概念，以及在Java中描述任务的方式，实现 Runnable、Callable<T>以及继承Thread，并且学习学习了启动线程来驱动对应任务的方式，直接将任务交给Thread对象，或者将其交给Executor框架