在Java中,多线程是实现并发编程的核心技术，能够充分利用CPU资源，提高程序执行效率，创建多线程的方式主要有四种，每种方式都有其特点和适用场景，本文将详细介绍这些方法的实现原理、优缺点及使用注意事项。
继承Thread类创建线程
继承Thread类是最基础的创建线程方式,只需自定义一个类继承Thread类，并重写其run()方法即可。run()方法是线程的执行体，包含了线程要完成的任务逻辑，创建线程后，通过调用start()方法启动线程，JVM会自动调用run()方法。
示例代码：
class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
}
}
}
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
MyThread thread1 = new MyThread();
MyThread thread2 = new MyThread();
thread1.start(); // 启动线程1
thread2.start(); // 启动线程2
}
}
优点：实现简单，直接继承Thread类即可获取线程相关方法。
缺点：Java单继承的限制，导致自定义线程类无法再继承其他父类；线程与任务逻辑耦合，不利于代码复用。
实现Runnable接口创建线程
为了避免单继承的局限性,Java推荐通过实现Runnable接口创建线程，自定义类实现Runnable接口并重写run()方法，然后将该实例作为参数传递给Thread类的构造器，最后调用start()方法启动线程。
示例代码：
class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
}
}
}
public class RunnableDemo {
public static void main(String[] args) {
MyRunnable runnable = new MyRunnable();
Thread thread1 = new Thread(runnable);
Thread thread2 = new Thread(runnable);
thread1.start();
thread2.start();
}
}
优点：突破了单继承的限制，线程任务与线程本身分离，便于多个线程共享同一任务逻辑；符合“面向接口编程”的思想，代码扩展性更好。
缺点：需要额外创建Thread对象，线程的状态管理（如获取当前线程）仍需依赖Thread类。
实现Callable接口与Future接口创建线程
Runnable接口的run()方法没有返回值，也无法抛出受检异常，若需要线程返回结果或处理异常，可通过实现Callable接口结合Future接口实现。Callable接口的call()方法支持返回值和异常抛出，而Future接口用于获取线程执行结果。
实现步骤：
- 自定义类实现
Callable<V>接口（V为返回值类型），重写call()方法； - 通过
ExecutorService线程池执行Callable任务，返回Future<V>对象； - 调用
Future.get()方法获取线程执行结果（该方法会阻塞，直到线程完成）。
示例代码：
import java.util.concurrent.*;
class MyCallable implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() throws Exception {
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
sum += i;
Thread.sleep(100);
}
return sum;
}
}
public class CallableDemo {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
Future<Integer> future = executor.submit(new MyCallable());
System.out.println("线程执行结果: " + future.get());
executor.shutdown();
}
}
优点：支持返回值和异常处理，功能更强大；通过线程池管理线程，避免频繁创建和销毁线程的开销。
缺点：代码相对复杂，需要依赖线程池；Future.get()会阻塞主线程，可能影响并发性能。
使用线程池创建线程
直接创建线程（new Thread）会导致线程数量不可控，频繁创建和销毁线程会消耗大量系统资源，线程池通过复用已创建的线程，控制并发线程数量，提高程序稳定性，Java提供了ExecutorService接口和Executors工具类来管理线程池。
常用线程池类型：
- newFixedThreadPool：固定大小线程池，线程数量固定，超出任务进入队列等待。
- newCachedThreadPool：可缓存线程池，线程数量根据任务动态调整，空闲线程会被回收。
- newSingleThreadExecutor：单线程线程池，所有任务按顺序执行。
- newScheduledThreadPool：定时任务线程池，支持延迟或周期性执行任务。
示例代码（固定大小线程池）：
import java.util.concurrent.*;
public class ThreadPoolDemo {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
executor.execute(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running");
});
}
executor.shutdown(); // 关闭线程池
}
}
优点：控制线程数量，避免资源耗尽；复用线程，降低创建/销毁开销；提供任务队列和拒绝策略，提升系统稳定性。
缺点：线程池参数配置不当可能导致性能问题（如线程数过多或过少）；任务队列积满可能引发内存溢出。
多线程创建方式的对比与选择
| 方式 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 继承Thread类 | 实现简单，直接调用线程方法 | 单继承限制，线程与任务耦合 | 简单并发任务，无需复用任务逻辑 |
| 实现Runnable接口 | 突破单继承限制，任务与线程分离 | 需额外创建Thread对象，无法直接返回结果 | 多线程共享任务逻辑，通用并发场景 |
| 实现Callable接口 | 支持返回值和异常处理，功能强大 | 代码复杂，依赖线程池 | 需要线程返回结果或处理异常的任务 |
| 线程池 | 控制线程数量，复用线程，稳定性高 | 参数配置复杂，任务队列可能积满 | 高并发场景，如Web服务器、数据处理任务 |
多线程使用的注意事项
- 避免线程安全问题：多个线程共享数据时，需使用
synchronized、Lock或volatile等机制保证数据一致性。 - 合理设置线程优先级：线程优先级仅作为调度参考，不能保证执行顺序，避免过度依赖优先级。
- 防止线程死锁：避免多个线程因竞争资源而相互等待，可通过破坏“请求与保持”条件预防。
- 及时释放资源：使用线程池后需调用
shutdown()或shutdownNow()关闭线程池，避免资源泄漏。
Java创建多线程的方式各有优劣,开发者需根据实际场景选择合适的方法，对于简单任务，可选择继承Thread类或实现Runnable接口；对于需要返回值的复杂任务，Callable接口与线程池是更好的选择；在高并发场景下，线程池能显著提升系统性能和稳定性，无论采用哪种方式，都需要关注线程安全、资源管理等问题，确保程序高效、可靠地运行。
