Java 中的多線程

最近使用了不少關於多線程的東西，現在有些時間了，就把多線程的知識總結一下。歡迎拍磚。

首先是建立一個線程的方式，大概有四種：

第一，繼承 Thread 類並重寫其中的 run 方法，然後執行個體化該類並調用 start 方法啟動線程；

第二，實現 Runnable 介面並重寫其中的 run 方法，然後將該類的執行個體作為 Thread 類的 target 建立一個 Thread 對象，調用 start 方法啟動線程；

第三，實現 Callable 介面並重寫其中的 call 方法，然後使用 FutureTask 封裝實現了 Callable 介面的類的對象，接下來將 FutureTask 類的執行個體作為 Thread 類的 target 建立線程並調用 start 方法啟動線程；

第四，調用 Executors 的靜態方法建立一個線程池，然後使用返回的 ExecutorService 對象的 submit 方法將 Runnable 或 Callable 的實作類別執行個體提交給線程池運行。

以上四種方式中，第一種方式是最基本的，第二種與第三種方式最終仍是建立了一個 Thread 類的對象，而最後一種方式通過線程池來實現效能的提高。

第一種方式由於所採取的是繼承 Thread 類，這也就導致了無法再繼承其他類，因此在靈活性上遜色於第二種方式，並且對於資源的共用而言，在子類中定義的執行個體屬性無法共用，安全固然安全，但也帶來了不便，甚至一定意義上失去了多線程的價值——共用資料。

第二種方式較常使用（^o^反正小菜我總是使用這種方式），重寫的 run 方法作為線程執行體當調用 start 方法後開始處於就緒狀態。這種方式由於使用的是實現 Runnable 介面，故而彌補了 Java 的單重繼承，但最後仍是作為 Thread 類的一個參數由 Thread 類的執行個體來執行線程，這也說明了在 Java 中是使用 Thread 類來代表線程，所有的線程對象都必須是 Thread 類或其子類的執行個體。

第三種方式的優勢是可以線上程執行完畢後得到一個傳回值，並且能夠聲明拋出異常（是對於 call 方法而言），而重寫 run 方法則不允許如此 "亂來"。

最後一種實現方式非常方便，而且提高了效能，在對於線程的使用非常頻繁的地方運用。

注意點：

1，不能妄圖直接調用 run 方法或 call 方法而啟動一個線程，這樣做的效果與調用普通方法是一樣的，最終是在主線程執行方法，而不會建立一個子線程。

2，可以使用 Thread 類的執行個體方法 getName 來取得一個線程的名字，當沒有通過 setName 方法設定線程名字（或沒有在建立線程時傳入一個代表線程名字的字串）時，預設情況下主線程名為 "main" ，子線程依次命名為 "Thread-0"、"Thread-1" 等，需要注意的是，在繼承自 Thread 類的子類中獲得當前線程的名字時可以直接使用 getName 方法，而在其他情形下要想獲得線程的名字，必須使用 "Thread.currentThread().getName()" 這種方式。

接下來是對於線程的控制，在 Java 中使用以下函數完成對線程的控制：

兩個 Thread 類中的靜態方法

① sleep  ② yield

一個執行個體方法

① join

當然還有其他方法，比如 stop、suspend、resume 等，但一般不使用。而以上三個方法中，第一個方法可以讓當前處於運行狀態的線程進入阻塞狀態，從而讓其他的線程得以執行，該方法的參數指定處於阻塞狀態的時間，時間過後線程會重新回到就緒狀態等待下一次執行；而 yield 方法只會讓當前線程處於就緒狀態，這也就是說當前線程仍可能被繼續執行，當程式中的其餘線程優先順序低於當前線程時，調用該方法起不到預期效果，這時可以使用 setPriority 方法設定線程的優先順序，也就是說，yield 方法只會給優先順序等於或高於調用線程的線程以執行的機會。join
方法會使調用它的線程執行完之後再執行處於調用語句之後的代碼。

最後是安全執行緒問題。多線程使得資源的共用更為方便，尤其是採用後面三種建立線程的方法，同時也使得線程的安全性得不到保障。多條線程對於共用資料的隨機修改會造成嚴重的程式邏輯錯誤，這是因為一旦線程建立並啟動，各個線程之間的地位是完全相等的，不受建立它的線程影響。Java 中採用如下方式保證線程的安全性：

①同步代碼塊  ②同步方法  ③同步鎖

其中同步代碼塊可以使用任一對象作為同步監視器，而同步方法預設使用當前對象作為同步監視器，同步鎖則使得安全執行緒的操作更靈活。其實本質上這三者的思路都是相同的，都是使對於競爭資源的訪問遵循先加鎖才能訪問，使用結束就放鎖，以便其他線程獲得鎖進而訪問該資源。

當然多線程還有關於死結、通訊等內容，說來慚愧，對此不熟悉，就不在各位關公面前耍大刀了。總之，多線程使得程式的結構更加理想，是程式中不可缺少的部分。