JAVA多線程實現和應用總結

最近在做代碼最佳化時學習和研究了下JAVA多線程的使用，看了菜鳥們的見解後做了下總結。
1.JAVA多線程實現方式
JAVA多線程實現方式主要有三種：繼承Thread類、實現Runnable介面、使用ExecutorService、Callable、Future實現有返回結果的多線程。其中前兩種方式線程執行完後都沒有傳回值，只有最後一種是帶傳回值的。

2.繼承Thread類實現多線程
繼承Thread類的方法儘管被我列為一種多線程實現方式，但Thread本質上也是實現了Runnable介面的一個執行個體，它代表一個線程的執行個體，並且，啟動線程的唯一方法就是通過Thread類的start()執行個體方法。start()方法是一個native方法，它將啟動一個新線程，並執行run()方法。這種方式實現多線程很簡單，通過自己的類直接extend Thread，並複寫run()方法，就可以啟動新線程並執行自己定義的run()方法。例如：
public class MyThread extends Thread {
　　public void run() {
　　 System.out.println("MyThread.run()");
　　}
}
在合適的地方啟動線程如下：
MyThread myThread1 = new MyThread();
MyThread myThread2 = new MyThread();
myThread1.start();
myThread2.start();

3.實現Runnable介面方式實現多線程
如果自己的類已經extends另一個類，就無法直接extends Thread，此時，必須實現一個Runnable介面，如下：
public class MyThread extends OtherClass implements Runnable {
　　public void run() {
　　 System.out.println("MyThread.run()");
　　}
}
為了啟動MyThread，需要首先執行個體化一個Thread，並傳入自己的MyThread執行個體：
MyThread myThread = new MyThread();
Thread thread = new Thread(myThread);
thread.start();
事實上，當傳入一個Runnable target參數給Thread後，Thread的run()方法就會調用target.run()，參考JDK原始碼：
public void run() {
　　if (target != null) {
　　 target.run();
　　}
}

4.使用ExecutorService、Callable、Future實現有返回結果的多線程
ExecutorService、Callable、Future這個對象實際上都是屬於Executor架構中的功能類。想要詳細瞭解Executor架構的可以訪問http://www.javaeye.com/topic/366591 ，這裡面對該架構做了很詳細的解釋。返回結果的線程是在JDK1.5中引入的新特徵，確實很實用，有了這種特徵我就不需要再為了得到傳回值而大費周折了，而且即便實現了也可能漏洞百出。
可傳回值的任務必須實現Callable介面，類似的，無傳回值的任務必須Runnable介面。執行Callable任務後，可以擷取一個Future的對象，在該對象上調用get就可以擷取到Callable任務返回的Object了，再結合線程池介面ExecutorService就可以實現傳說中有返回結果的多線程了。下面提供了一個完整的有返回結果的多線程測試例子，在JDK1.5下驗證過沒問題可以直接使用。代碼如下：

import java.util.concurrent.*;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

/**
* Java線程：有傳回值的線程
* 
* @author wb_qiuquan.ying
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public class Test {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException,
    InterruptedException {
   System.out.println("----程式開始運行----");
   Date date1 = new Date();

   int taskSize = 5;
   // 建立一個線程池
   ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);
   // 建立多個有傳回值的任務
   List<Future> list = new ArrayList<Future>();
   for (int i = 0; i < taskSize; i++) {
    Callable c = new MyCallable(i + " ");
    // 執行任務並擷取Future對象
    Future f = pool.submit(c);
    // System.out.println(">>>" + f.get().toString());
    list.add(f);
   }
   // 關閉線程池
   pool.shutdown();

   // 擷取所有並發任務的運行結果
   for (Future f : list) {
    // 從Future對象上擷取任務的傳回值，並輸出到控制台
    System.out.println(">>>" + f.get().toString());
   }

   Date date2 = new Date();
   System.out.println("----程式結束運行----，程式已耗用時間【"
     + (date2.getTime() - date1.getTime()) + "毫秒】");
}
}

class MyCallable implements Callable<Object> {
private String taskNum;

MyCallable(String taskNum) {
   this.taskNum = taskNum;
}

public Object call() throws Exception {
   System.out.println(">>>" + taskNum + "任務啟動");
   Date dateTmp1 = new Date();
   Thread.sleep(1000);
   Date dateTmp2 = new Date();
   long time = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime();
   System.out.println(">>>" + taskNum + "任務終止");
   return taskNum + "任務返回運行結果,當前任務時間【" + time + "毫秒】";
}
}

代碼說明：
上述代碼中Executors類，提供了一系列Factory 方法用於創先線程池，返回的線程池都實現了ExecutorService介面。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) 
建立固定數目線程的線程池。
public static ExecutorService newCachedThreadPool() 
建立一個可快取的線程池，調用execute 將重用以前構造的線程（如果線程可用）。如果現有線程沒有可用的，則建立一個新線程並添加到池中。終止並從緩衝中移除那些已有 60 秒鐘未被使用的線程。
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() 
建立一個單線程化的Executor。
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 
建立一個支援定時及周期性的任務執行的線程池，多數情況下可用來替代Timer類。

ExecutoreService提供了submit()方法，傳遞一個Callable，或Runnable，返回Future。如果Executor後台線程池還沒有完成Callable的計算，這調用返回Future對象的get()方法，會阻塞直到計算完成。