Android多线程——关于Thread、Runnable、Callable和synchronized的理解

Thread的run()和start()

首先看下面的代码演示

public static void main(String[] args) {
    Thread newThread = new Thread(){
        @Override
        public void run() {
            super.run();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        }
    };
    newThread.run();
    newThread.start();
}

打印结果为:
main
Thread-0

如代码所示,如果直接调用run()方法,代码是在Thread对象所在的当前线程执行的。而调用start()方法,run()方法里的代码,才是在新线程里执行的。关于这个区别,可以看看Thread类中关于这样个方法的注解


* Causes this thread to begin execution; the Java Virtual Machine
* calls the <code>run</code> method of this thread.
* <p>
* The result is that two threads are running concurrently: the
* current thread (which returns from the call to the
* <code>start</code> method) and the other thread (which executes its
* <code>run</code> method).
* <p>
* It is never legal to start a thread more than once.
* In particular, a thread may not be restarted once it has completed
* execution.

public synchronized void start() {....}
     * If this thread was constructed using a separate
     * <code>Runnable</code> run object, then that
     * <code>Runnable</code> object's <code>run</code> method is called;
     * otherwise, this method does nothing and returns.
     * <p>
     * Subclasses of <code>Thread</code> should override this method.
    
    @Override
    public void run() {
        if (target != null) {
            target.run();
        }
    }

Thread和Runnable

在java中,一般实现创建线程执行任务的方法有两种,一种是直接继承Thread类,另一种是实现Runnable接口。区别在于:

  • java是单继承,但可以实现多个接口。所以从类的扩展来看,实现Runnable接口会比继承Thread类,更灵活。
  • Runnable只是一个接口,它本身并不具备创建线程执行任务的功能。它只是定义了一个可执行的任务。实际上,任务的执行需要Thread调用Runnable定义的run方法。
    上面THread类中默认实现的run()方法,显示了两者的关系,其中的target就是Runnable对象
/* What will be run. */
    private Runnable target;

Runnable和Callable

Callable和Runnable都是用来定义可异步执行的任务的接口,Runnable是JDK1.0就有的API,Callable是JDK1.5增加的API。两者的区别在于:

  • Callable的call()方法有返回值并且可以抛出异常,而Runnable的run()方法不具备这些特征。
  • 执行Callable任务,可以拿到一个Future对象,表示异步执行的结果。通过Future对象可以了解任务执行情况,可取消任务的执行,也可以获得执行的结果。
  • Thread类只支持执行Runnable接口,不支持执行Callable接口

FutureTask

FutureTask类实现了RunnableFuture<T>接口,而RunnbleFuture<T>接口继承了Runnable接口和Future<T>接口,也就是说FutureTask<T>类是同时实现了Runnable接口和Future<T>接口。所以它既能当做Runnable被线程执行,又能作为Future<T>得到Callable<T>的返回值。FutureTask还可以让调用者知道任务什么时候执行完,并获得线程执行完成后返回的结果。

public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>{
  public FutureTask(Callable<V> callable) {
  }
  public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
  }
}

public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
    void run();
}

下面是一个结合Callable、Future和FutureTask的常见用法

executorService = new ScheduledThreadPoolExecutor(5);
        Callable<String> task = new Callable<String>() {
            @Override
            public String call() throws Exception {
                Thread.sleep(2000);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                System.out.println("callable is running");
                return "callable is done";
            }
        };
        /**
         * 用法一
         */
//        Future future = executorService.submit(task);
//        executorService.shutdown();
//        future.get();
        /**
         * 用法二
         */
        FutureTask futureTask = new FutureTask(task);
        executorService.submit(futureTask);
        executorService.shutdown();
        /**
         * 用法三
         */
//        new Thread(futureTask).start();

        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        System.out.println("main is running");
        try {
            System.out.println(futureTask.get());
            System.out.println("main get result");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

synchronized的理解

我们通常用到synchronized关键字是这样

public void testSynchronized(){
        synchronized(this){
            System.out.println("test is start");
            try {
                Thread.sleep(2000);
                System.out.println("test is over");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

或者是这样

public synchronized void testSynchronized(){
        System.out.println("test is start");
        try {
            Thread.sleep(2000);
            System.out.println("test is over");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

也就是说,synchronized既可以加在一段代码上,也可以加在方法上。看上去像是第一种锁的是一个对象,而第二种锁的是方法里的代码。但实质上并不是这样。

synchronized锁住的是括号里的对象,而不是代码。对于非static的synchronized方法,锁的就是对象本身也就是this。synchronized(this)以及非static的synchronized方法,只能防止多个线程执行同一个对象的同步代码段。
当synchronized锁住一个对象后,别的线程如果也想拿到这个对象的锁,就必须等待这个线程执行完成释放锁,才能再次给对象加锁,这样才达到线程同步的目的。即使两个不同的代码段,都要锁同一个对象,那么这两个代码段也不能在多线程环境下同时运行。

再看下下面的代码

public void testSynchronized(){
        synchronized(Account.class){
            System.out.println("test is start");
            try {
                Thread.sleep(2000);
                System.out.println("test is over");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
......
......
for (int i = 0;i < 3;i++){
            Account account = new Account();
            Thread thread = new Thread(){
                @Override
                public void run() {
                    super.run();
                    account.testSynchronized();
                }
            };
            thread.start();
        }

代码中,每个子线程中,执行的都是不同的Account对象的testSynchronized方法。那么要让testSynchronized方法不被多线程同时执行,有两种方式可以实现:

  • 如代码所示,用synchronized(Account.class),实现了全局锁的效果,锁住了代码段。
  • 也可以定义为静态方法,静态方法可以直接用类名加方法名调用,方法内无法使用this。所以锁的不是this对象,而是类的Class对象。static synchronized修饰的方法也相当于全局锁,锁住了方法内的代码。
    原文作者:zackyG
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/4cfa54231821
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