Java多线程：JDK5.0的Callable接口与线程池

"Java多线程-JDK5.0新增线程创建方式" 在Java编程中，多线程是处理并发任务的关键技术。随着JDK 5.0的发布，Java引入了两种新的线程创建方式，即实现Callable接口和使用线程池，以增强线程管理的灵活性和效率。 ### 一、新增方式1：实现Callable接口 #### （1）Callable接口介绍 Callable接口是Java提供的一种新的线程执行模型，它的`call()`方法可以返回一个结果并可能抛出异常。与传统的Runnable接口不同，Runnable的`run()`方法没有返回值且无法抛出检查异常。Callable接口的泛型类型`V`定义了`call()`方法返回值的类型。 ```java @FunctionalInterface public interface Callable<V> { V call() throws Exception; } ``` #### （2）Callable接口的使用步骤 1. 创建一个实现Callable接口的类，实现`call()`方法，将线程需要执行的任务放在`call()`中。 2. 创建Callable接口实现类的实例。 3. 使用Callable实例创建一个FutureTask对象，FutureTask是Future接口的唯一实现类，它同时实现了Runnable和Future接口。 4. 将FutureTask对象传入Thread的构造器中，创建线程并调用`start()`启动线程。 5. 使用FutureTask对象的`get()`方法获取`call()`方法的返回值，但要注意这会阻塞当前线程，直到任务完成。 #### （3）案例 ```java package yuyi04.callable; import java.util.concurrent.Callable; import java.util.concurrent.FutureTask; public class CallableExample { public static void main(String[] args) { Callable<Integer> callable = () -> { int sum = 0; for (int i = 1; i <= 100; i++) { sum += i; } return sum; }; FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(callable); Thread thread = new Thread(futureTask); thread.start(); try { Integer result = futureTask.get(); System.out.println("计算结果：" + result); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } ``` ### 二、新增方式2：使用线程池 #### （1）线程池问题与解决思路 1. 现有问题：频繁创建和销毁线程会导致性能下降，因为创建线程需要消耗系统资源。 2. 解决思路：通过线程池预先创建一定数量的线程，重复利用这些线程来执行任务，避免了频繁创建和销毁线程的开销。 3. 好处：提高系统资源利用率，降低线程管理成本，提高响应速度。 #### （2）线程池相关API Java提供了ExecutorService接口来管理和控制线程池，常用的实现类有ThreadPoolExecutor。创建线程池的基本代码如下： ```java ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10); // 创建固定大小的线程池 executor.execute(runnable); // 提交任务 executor.shutdown(); // 关闭线程池 ``` #### （3）案例 ```java import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class ThreadPoolExample { public static void main(String[] args) { ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5); for (int i = 0; i < 10; i++) { Runnable worker = new WorkerThread("" + i); executor.execute(worker); } // 关闭线程池，不再接受新任务，等待已提交任务完成后关闭 executor.shutdown(); while (!executor.isTerminated()) { } System.out.println("所有线程任务执行完毕"); } } class WorkerThread implements Runnable { private String command; public WorkerThread(String s) { this.command = s; } @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始执行任务: " + command); processCommand(); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 任务执行结束"); } private void processCommand() { try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } ``` 总结，Java 5.0引入的Callable接口和线程池大大增强了多线程编程的能力。Callable接口允许线程有返回值和异常处理，而线程池则优化了线程的管理和调度，提高了程序的运行效率。在实际开发中，根据需求选择合适的线程创建方式，能够更好地利用系统资源，提高程序的并发性能。